KR102355403B1 - 발광 장치 - Google Patents
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Abstract
균열에 기인하는 불량이 적은 플렉시블 장치를 제공한다. 또한, 생산성이 높은 플렉시블 장치를 제공한다. 또한, 고온 고습 환경에서도 표시 불량이 적은 플렉시블 장치를 제공한다. 발광 장치는 제 1 플렉시블 기판, 제 2 플렉시블 기판, 버퍼층, 제 1 균열 억제층, 및 발광 소자를 포함한다. 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면은 제 2 플렉시블 기판의 제 2 면과 마주본다. 버퍼층 및 제 1 균열 억제층은 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면 위에 제공된다. 버퍼층은 제 1 균열 억제층과 중첩된다. 발광 소자는 제 2 플렉시블 기판의 제 2 면 위에 제공된다.
Description
본 발명의 일 형태는 표시 장치, 특히 곡면을 따라 표시를 행할 수 있는 플렉시블 표시 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 일 형태는 발광 장치, 특히 곡면을 따라 발광을 행할 수 있는 플렉시블 발광 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상술한 기술 분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에 개시(開示)된 발명의 일 형태의 기술 분야는 물건, 방법, 또는 제작 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 일 형태는 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 구체적으로, 본 명세서에 개시된 본 발명의 일 형태의 기술 분야의 예에는 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 전자 기기, 이들 중 어느 것의 구동 방법, 및 이들 중 어느 것의 제작 방법이 포함된다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상술한 기술 분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에 개시(開示)된 발명의 일 형태의 기술 분야는 물건, 방법, 또는 제작 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 일 형태는 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 구체적으로, 본 명세서에 개시된 본 발명의 일 형태의 기술 분야의 예에는 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 전자 기기, 이들 중 어느 것의 구동 방법, 및 이들 중 어느 것의 제작 방법이 포함된다.
근년에 들어, 플렉시블 장치가 개발되고 있다; 플렉시블 장치에서는 반도체 소자 및 발광 소자 등이 플렉시블 기판 위에 제공된다. 플렉시블 장치의 대표적인 예에는 조명 장치 및 화상 표시 장치뿐만 아니라, 트랜지스터 등의 반도체 소자를 포함하는 다양한 반도체 회로가 포함된다.
플렉시블 기판을 포함하는 반도체 장치의 제작 방법으로서, 다음 기술이 개발되고 있다: 지지 기판(예를 들어 유리 기판 또는 석영 기판) 위에 박막 트랜지스터(TFT) 등의 반도체 소자를 형성한 다음, 반도체 소자를 플렉시블 기판에 전사(轉寫)한다. 이 기술은 반도체 소자를 포함하는 층을 지지 기판으로부터 분리하는 단계를 필요로 한다.
예를 들어, 특허문헌 1은 다음과 같은 레이저 제거(laser ablation)를 사용한 분리 기술을 개시하고 있다. 비정질 실리콘 등으로 형성된 분리층을 기판 위에 형성하고, 분리될 층을 분리층 위에 형성하고, 분리될 층을 접착층에 의하여 전사체에 접착한다. 분리층에서 박리가 일어나도록, 레이저 조사에 의하여 분리층을 제거한다.
특허문헌 2는 다음과 같은 분리 기술을 개시하고 있다. 기판과 산화물층 사이에 금속층을 형성하고, 산화물층과 금속층의 계면에서, 이 계면에서의 약한 결합을 이용하여 박리를 행함으로써, 분리될 층과 기판을 서로 분리한다.
플렉시블 기판을 포함하는 반도체 장치의 제작 방법으로서, 다음 기술이 개발되고 있다: 지지 기판(예를 들어 유리 기판 또는 석영 기판) 위에 박막 트랜지스터(TFT) 등의 반도체 소자를 형성한 다음, 반도체 소자를 플렉시블 기판에 전사(轉寫)한다. 이 기술은 반도체 소자를 포함하는 층을 지지 기판으로부터 분리하는 단계를 필요로 한다.
예를 들어, 특허문헌 1은 다음과 같은 레이저 제거(laser ablation)를 사용한 분리 기술을 개시하고 있다. 비정질 실리콘 등으로 형성된 분리층을 기판 위에 형성하고, 분리될 층을 분리층 위에 형성하고, 분리될 층을 접착층에 의하여 전사체에 접착한다. 분리층에서 박리가 일어나도록, 레이저 조사에 의하여 분리층을 제거한다.
특허문헌 2는 다음과 같은 분리 기술을 개시하고 있다. 기판과 산화물층 사이에 금속층을 형성하고, 산화물층과 금속층의 계면에서, 이 계면에서의 약한 결합을 이용하여 박리를 행함으로써, 분리될 층과 기판을 서로 분리한다.
기판 위에 제공된 분리층과 분리층 위에 형성된 분리될 층(이하, 버퍼층이라고도 함) 사이에서 박리를 행하는 경우, 분리층 위에 박막의 적층(예를 들어 분리될 층, 박막 트랜지스터, 배선, 및 층간막)을 제공한다. 적층은 두께가 수μm 이하이며 매우 부서지기 쉬운 경우가 있다. 분리층과 분리될 층 사이에서 박리를 행할 때에는 기판의 단부(분리의 시작점)에 높은 휨응력이 가해지고, 그 결과 분리될 층에 쉽게 깨짐 또는 균열(이하, 통틀어 균열이라고 함)이 발생된다.
플렉시블 발광 장치의 생산성을 향상시키기 위해서는 대형 기판 위에 복수의 발광 장치를 한번에 제작하고, 스크라이버 등으로 기판을 분할하는 것이 바람직하다. 이때 기판을 분할할 때에 가해지는 응력으로 인하여 기판의 단부에서 박막에, 특히 분리될 층에 균열이 발생될 수 있다.
또한, 상술한 분리 단계와 분할 단계에서 제작되는 플렉시블 발광 장치를 고온 고습 환경에서 유지하면, 분리 단계와 분할 단계에서 분리될 층의 단부에 발생된 균열이 진행되는 경우가 있다. 균열의 진행은 발광 장치에서의 발광 소자의 신뢰성을 저하시키거나, 또는 발광 소자에 도달한 균열 때문에 발광 소자의 일부가 광을 방출하지 않게 된다.
이상을 고려하여, 본 발명의 일 형태의 과제는 균열에 기인하는 결함이 보다 적은 플렉시블 발광 장치를 제공하는 것이다. 다른 과제는 생산성이 높은 플렉시블 발광 장치를 제공하는 것이다. 또 다른 과제는 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공하는 것이다.
또는, 본 발명의 일 형태의 과제는 신규 발광 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 가벼운 발광 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 또 다른 과제는 깨지기 어려운 발광 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 또 다른 과제는 얇은 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에서 모든 과제를 해결할 필요는 없다. 또한, 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하지 않는다. 다른 과제는 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 명백해질 것이며 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 추출될 수 있다.
플렉시블 발광 장치의 생산성을 향상시키기 위해서는 대형 기판 위에 복수의 발광 장치를 한번에 제작하고, 스크라이버 등으로 기판을 분할하는 것이 바람직하다. 이때 기판을 분할할 때에 가해지는 응력으로 인하여 기판의 단부에서 박막에, 특히 분리될 층에 균열이 발생될 수 있다.
또한, 상술한 분리 단계와 분할 단계에서 제작되는 플렉시블 발광 장치를 고온 고습 환경에서 유지하면, 분리 단계와 분할 단계에서 분리될 층의 단부에 발생된 균열이 진행되는 경우가 있다. 균열의 진행은 발광 장치에서의 발광 소자의 신뢰성을 저하시키거나, 또는 발광 소자에 도달한 균열 때문에 발광 소자의 일부가 광을 방출하지 않게 된다.
이상을 고려하여, 본 발명의 일 형태의 과제는 균열에 기인하는 결함이 보다 적은 플렉시블 발광 장치를 제공하는 것이다. 다른 과제는 생산성이 높은 플렉시블 발광 장치를 제공하는 것이다. 또 다른 과제는 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공하는 것이다.
또는, 본 발명의 일 형태의 과제는 신규 발광 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 과제는 가벼운 발광 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 또 다른 과제는 깨지기 어려운 발광 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 또 다른 과제는 얇은 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태에서 모든 과제를 해결할 필요는 없다. 또한, 이들 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하지 않는다. 다른 과제는 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 명백해질 것이며 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 추출될 수 있다.
본 발명의 일 형태는 제 1 플렉시블 기판, 제 2 플렉시블 기판, 제 1 버퍼층, 제 1 균열 억제층, 및 발광 소자를 포함하는 발광 장치이다. 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면은 제 2 플렉시블 기판의 제 2 면과 마주본다. 제 1 버퍼층 및 제 1 균열 억제층은 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면 위에 제공된다. 제 1 버퍼층은 제 1 균열 억제층과 중첩된다. 발광 소자는 제 2 플렉시블 기판의 제 2 면 위에 제공된다.
상술한 발광 장치에서, 제 1 버퍼층은 무기 재료를 포함하고, 발광 소자는 발광성 유기 화합물을 포함하고, 제 1 균열 억제층은 도전 재료 및 수지 재료 중 하나를 포함하며 제 1 면에 수직인 방향으로부터 볼 때 발광 소자와 제 1 플렉시블 기판의 단부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
상술한 발광 장치에서, 제 1 플렉시블 기판과 제 1 버퍼층 사이에 제 1 접착층이 제공되고, 제 2 플렉시블 기판과 발광 소자 사이에 제 2 접착층 및 제 2 버퍼층이 제공되는 것이 바람직하다.
상술한 발광 장치에서, 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면 위에 층이 제공되고, 이 층은 마커로 기능하며 제 1 균열 억제층과 동일한 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 발광 장치에서, 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면 위에 차광층이 제공되고, 차광층은 발광 소자로부터의 광을 차단하는 기능을 가지며 제 1 균열 억제층과 동일한 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 발광 장치에서, 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면 위에 커버층이 제공되고, 커버층은 제 1 균열 억제층을 덮는 부분을 포함하고, 커버층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하며 제 1 면에 수직인 방향으로부터 볼 때 발광 소자와 제 1 플렉시블 기판의 단부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
상술한 발광 장치에서, 제 2 플렉시블 기판의 제 2 면 위에 제 2 균열 억제층이 제공되고, 제 2 균열 억제층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하며 제 1 면에 수직인 방향으로부터 볼 때 발광 소자와 제 1 플렉시블 기판의 단부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 형태는 상술한 어느 구조를 가지는 발광 장치에서 제 1 플렉시블 기판의 제 3 면 또는 제 2 플렉시블 기판의 제 4 면 위에 터치 센서를 포함하는 발광 모듈이다. 제 3 면은 제 1 플렉시블 기판의 반대쪽 면이고, 제 4 면은 제 2 플렉시블 기판의 반대쪽 면이다.
또한, 본 명세서에서의 발광 장치는, 발광 소자를 사용한 표시 장치를 그 범주에 포함한다. 또한, 발광 장치는 발광 소자에 ACF(anisotropic conductive film) 또는 TCP(tape carrier package) 등의 커넥터가 제공된 모듈, TCP 끝에 프린트 배선판이 제공된 모듈, 및 발광 소자에 COG(chip on glass) 방식에 의하여 IC(integrated circuit)가 직접 탑재된 모듈에 포함되어도 좋다. 또한, 발광 장치는 조명 기구 등에 포함되어도 좋다.
상술한 발광 장치에서, 제 1 버퍼층은 무기 재료를 포함하고, 발광 소자는 발광성 유기 화합물을 포함하고, 제 1 균열 억제층은 도전 재료 및 수지 재료 중 하나를 포함하며 제 1 면에 수직인 방향으로부터 볼 때 발광 소자와 제 1 플렉시블 기판의 단부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
상술한 발광 장치에서, 제 1 플렉시블 기판과 제 1 버퍼층 사이에 제 1 접착층이 제공되고, 제 2 플렉시블 기판과 발광 소자 사이에 제 2 접착층 및 제 2 버퍼층이 제공되는 것이 바람직하다.
상술한 발광 장치에서, 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면 위에 층이 제공되고, 이 층은 마커로 기능하며 제 1 균열 억제층과 동일한 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 발광 장치에서, 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면 위에 차광층이 제공되고, 차광층은 발광 소자로부터의 광을 차단하는 기능을 가지며 제 1 균열 억제층과 동일한 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 발광 장치에서, 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면 위에 커버층이 제공되고, 커버층은 제 1 균열 억제층을 덮는 부분을 포함하고, 커버층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하며 제 1 면에 수직인 방향으로부터 볼 때 발광 소자와 제 1 플렉시블 기판의 단부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
상술한 발광 장치에서, 제 2 플렉시블 기판의 제 2 면 위에 제 2 균열 억제층이 제공되고, 제 2 균열 억제층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하며 제 1 면에 수직인 방향으로부터 볼 때 발광 소자와 제 1 플렉시블 기판의 단부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 형태는 상술한 어느 구조를 가지는 발광 장치에서 제 1 플렉시블 기판의 제 3 면 또는 제 2 플렉시블 기판의 제 4 면 위에 터치 센서를 포함하는 발광 모듈이다. 제 3 면은 제 1 플렉시블 기판의 반대쪽 면이고, 제 4 면은 제 2 플렉시블 기판의 반대쪽 면이다.
또한, 본 명세서에서의 발광 장치는, 발광 소자를 사용한 표시 장치를 그 범주에 포함한다. 또한, 발광 장치는 발광 소자에 ACF(anisotropic conductive film) 또는 TCP(tape carrier package) 등의 커넥터가 제공된 모듈, TCP 끝에 프린트 배선판이 제공된 모듈, 및 발광 소자에 COG(chip on glass) 방식에 의하여 IC(integrated circuit)가 직접 탑재된 모듈에 포함되어도 좋다. 또한, 발광 장치는 조명 기구 등에 포함되어도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따라 균열에 기인하는 결함이 보다 적은 플렉시블 발광 장치를 제공할 수 있다. 또는, 생산성이 높은 플렉시블 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 신뢰성이 높은 발광 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 일 형태에 따라 신규 발광 장치를 제공할 수 있다. 또는, 가벼운 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 깨지기 어려운 발광 장치를 제공할 수 있다. 또는, 얇은 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하지 않는다. 본 발명의 일 형태는 반드시 상술한 모든 과제를 해결할 필요는 없다. 다른 효과는 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 명백해질 것이며 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 추출될 수 있다.
본 발명의 다른 일 형태에 따라 신규 발광 장치를 제공할 수 있다. 또는, 가벼운 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 깨지기 어려운 발광 장치를 제공할 수 있다. 또는, 얇은 발광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하지 않는다. 본 발명의 일 형태는 반드시 상술한 모든 과제를 해결할 필요는 없다. 다른 효과는 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 명백해질 것이며 명세서, 도면, 및 청구항 등의 기재로부터 추출될 수 있다.
첨부 도면에 있어서:
도 1의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 2의 (A)~(D)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 3의 (A)~(C)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것;
도 4의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것;
도 5의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것;
도 6의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것;
도 7은 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 8은 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것;
도 9는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 10은 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 11의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 12는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 13의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 14의 (A)~(C)는 한 실시형태에 따른 발광 장치의 구조예를 도시한 것;
도 15의 (A)~(C)는 한 실시형태에 따른 전자 기기의 구조예를 도시한 것;
도 16의 (A)~(I)는 한 실시형태에 따른 전자 기기의 구조예를 도시한 것;
도 17의 (A)~(C)는 한 실시형태에 따른 조명 장치의 구조예를 도시한 것;
도 18의 (A) 및 (B)는 각각 실시예의 광학 현미경 사진 및 단면도;
도 19의 (A) 및 (B)는 각각 실시예의 광학 현미경 사진 및 단면도;
도 20은 실시예의 투과 전자 현미경 이미지; 및
도 21은 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것.
도 1의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 2의 (A)~(D)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 3의 (A)~(C)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것;
도 4의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것;
도 5의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것;
도 6의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것;
도 7은 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 8은 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것;
도 9는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 10은 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 11의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 12는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 13의 (A) 및 (B)는 한 실시형태에 따른 표시 장치의 구조예를 도시한 것;
도 14의 (A)~(C)는 한 실시형태에 따른 발광 장치의 구조예를 도시한 것;
도 15의 (A)~(C)는 한 실시형태에 따른 전자 기기의 구조예를 도시한 것;
도 16의 (A)~(I)는 한 실시형태에 따른 전자 기기의 구조예를 도시한 것;
도 17의 (A)~(C)는 한 실시형태에 따른 조명 장치의 구조예를 도시한 것;
도 18의 (A) 및 (B)는 각각 실시예의 광학 현미경 사진 및 단면도;
도 19의 (A) 및 (B)는 각각 실시예의 광학 현미경 사진 및 단면도;
도 20은 실시예의 투과 전자 현미경 이미지; 및
도 21은 한 실시형태에 따른 표시 장치의 제작 방법을 도시한 것.
실시형태에 대하여 도면을 참조하여 자세히 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 기재에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것은 당업자에 의하여 쉽게 이해된다. 따라서, 본 발명은 이하의 실시형태의 내용에 한정하여 해석되지 말아야 한다.
또한 이하에 기재된 본 발명의 구조에서는, 동일한 부분 또는 비슷한 기능을 가지는 부분을 다른 도면 간에서 동일한 부호로 나타내고, 그 설명을 반복하지 않는 경우가 있다. 또한, 비슷한 기능을 가지는 부분에는 동일한 해치 패턴을 적용하고, 이 부분을 특별히 부호로 나타내지 않는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에서 설명하는 각 도면에 있어서 각 구성 요소의 크기, 층 두께, 또는 영역은 명료화를 위하여 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서, 발명의 실시형태는 이런 스케일에 반드시 한정되지는 않는다.
또한, 본 명세서 등에서 "제 1" 및 "제 2" 등의 서수사는 구성 요소들의 혼동을 피하기 위하여 사용하는 것이고, 그 용어들은 구성 요소를 수적으로 한정하지 않는다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서, 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치의 예인 화상 표시 장치의 구조 및 제작 방법의 예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 화상 표시 장치의 예로서, 유기 EL(electroluminescence) 소자를 포함하는 화상 표시 장치(이하, 표시 장치라고도 함)에 대하여 이하에서 설명한다.
[표시 장치의 구조예]
도 1의 (A)는 전면 발광(top emission) 구조를 가지는 표시 장치(100)의 상면 개략도이다. 또한, 도 1의 (A)에서는 명료화를 위하여 일부의 구성 요소를 도시하지 않았다.
도 1의 (B)는, 제 2 기판(101)의 4개의 모서리 중 하나를 포함하는 영역을 통과하는 선 A1-B1, 표시부(102)의 일부를 통과하는 선 C1-D1, 그리고 신호선 구동 회로(103) 및 외부 접속 단자(105)를 포함하는 영역을 통과하는 선 E1-F1을 따른, 도 1의 (A)의 단면 개략도이다.
표시 장치(100)는 제 2 기판(101) 상면 위에, 표시부(102), 신호선 구동 회로(103), 주사선 구동 회로(104), 및 외부 접속 단자(105)를 포함한다.
표시 장치(100)에서, 표시부(102)를 둘러싸도록 균열 억제 영역(110)이 제공되어 있다. 또한, 제 1 기판(121)의 4개의 모서리에 마커(124)가 제공되어 있다.
여기서, 균열 억제 영역(110)은 후술하는 균열 억제층을 적어도 하나 포함한다.
표시 장치(100)에서, 제 1 기판(121)과 제 2 기판(101)은 실링층(153) 및 실란트(154)를 개재(介在)하여 서로 마주본다. 접착층(125)을 개재하여 제 1 기판(121)에 제 1 버퍼층(분리될 층이라고도 하며 이하에서는 단순히 버퍼층이라고 함)(120)이 제공되어 있다. 복수의 제 1 균열 억제층(이하에서는 단순히 균열 억제층이라고 함)(122)을 포함하는 균열 억제 영역(110) 등은 버퍼층(120)과 접촉하도록 제공되어 있다. 또한, 접착층(131)을 개재하여 제 2 기판(101) 위에 제 2 버퍼층(132)이 제공되어 있다. 표시 소자로서 기능하는 발광 소자(114), 표시부(102), 신호선 구동 회로(103), 및 주사선 구동 회로(104) 등에 포함되는 트랜지스터, 및 외부 접속 단자(105)는 제 2 버퍼층(132) 위에 제공되어 있다.
또한, 제 1 기판(121) 및 제 2 기판(101)은 플렉시블 기판인 것이 바람직하다.
버퍼층(120) 및 제 2 버퍼층(132)은, 기판(제 1 기판(121) 및 제 2 기판(101)) 및 접착층(접착층(125 및 131))을 통과한 불순물이 발광 소자(114) 등으로 확산되는 것을 억제한다. 특히, 발광 소자(114) 위의 버퍼층(120)에 의하여 표시 장치(100)의 신뢰성이 높아진다.
버퍼층(120)은 발광 소자(114)로의 불순물의 확산을 방지하는 배리어막으로서 기능한다. 버퍼층(120)은 예를 들어, 무기 재료의 단일막 또는 적층막으로 할 수 있다. 이러한 재료를 사용하면, 제 1 기판(121)이 배리어성이 낮은, 특히 내습성이 낮은 재료로 만들어지더라도 표시 장치의 내습성이 높아진다.
그러나, 예를 들어 표시 장치(100)를 구부리면 무기막에서 취성 파손(brittle fracture)이 쉽게 일어나고, 이에 기인하여 버퍼층(120)에 균열이 생길 수 있다. 또한, 내습성이 낮은 무기막은 팽창 비율이 낮기 때문에, 예를 들어 표시 장치(100)가 고온 고습 환경에 놓여있는 경우, 버퍼층(120) 부근의 층이 버퍼층(120)보다 더 팽창된다. 이것이 버퍼층(120)과 인접한 층의 계면에서의 응력 집중으로 이어져, 균열이 생기는 경우가 있다.
따라서, 버퍼층(120)에 포함되는 무기막과는 다른 재료로 만들어지는 균열 억제층(122)을 버퍼층(120)과 접촉하도록 제공한다. 그 결과, 버퍼층(120)에 생긴 균열의 진행을 억지할 수 있다.
균열 억제층(122)은 무기막보다 전성(展性)이 높고 팽창 비율이 낮은 도전막을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 무기막에 대한 접착력이 높은 수지 재료로 균열 억제층(122)을 형성하면, 버퍼층(120) 표면에 대한 응력 집중을 균열 억제층(122)과 버퍼층(120)의 계면에서 저감할 수 있으므로 바람직하다.
균열 억제 영역(110)은 2개의 균열 억제층(122)을 포함한다. 도 1의 (A)에 도시된 바와 같이, 표시부(102)를 둘러싸는 균열 억제층들(122)은 각각, 위에서 볼 때 폐곡선(루프, 또는 끝이 접촉된 곡선이라고도 함)을 이룬다.
이와 같이 표시부(102)를 둘러싸도록 균열 억제 영역(110)을 제공함으로써, 대형 기판 위에 복수의 표시 장치(100)를 한번에 제작한 다음에 각각 분할하는 경우에, 버퍼층(120)의 단부에 생긴 균열이 균열 억제 영역(110)을 가로질러 진행되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 후술하는 바와 같이 지지 기판을 분리하는 단계를 거쳐 표시 장치(100)를 제작할 수 있다. 그 경우, 기판의 단부로부터 분리가 진행되면서 버퍼층(120)에 균열이 생길 수 있지만, 균열이 균열 억제 영역(110)을 가로질러 진행되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 1의 (A)에서의 균열 억제 영역(110)은 표시부(102)를 둘러싸는 폐곡선이지만, 균열 억제 영역(110)을 폐곡선으로 제공할 필요는 없고 복수의 선으로 분할하여도 좋다.
도 2의 (A)는 균열 억제 영역(110)이 예를 들어 3개의 균열 억제층(122)을 포함하는, 표시 장치(100)의 상면 개략도이다. 도 2의 (B)는 도 2의 (A)에서의 균열 억제 영역(110)의 일부(파선으로 둘러쌈)를 확대한 상면 개략도이다.
도 2의 (A)에서 일점쇄선의 화살표로 가리킨 바와 같이, 균열은 표시 장치(100)의 단부로부터 내부로 선형적으로 진행될 경향이 있다. 그러므로, 균열 억제층(122)이 폐곡선인 도 2의 (B)의 구조 대신에, 균열 억제층(122)이 도 2의 (C)에 도시된 바와 같이 분단 부분이 서로 다른 위치에 제공되어 있는 구조를 가지면, 표시 장치(100)의 강성을 높이지 않고 균열의 진행을 억지할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 분단 부분을 가지는 모든 균열 억제층(122)을 균열이 진행되는 방향에 대하여 수직으로 배치할 필요는 없고, 예를 들어 균열 억제층(122)을 도 2의 (D)에 도시된 바와 같이 배치하여도 좋다.
이 구조예에서 버퍼층(120)과 접촉되는 마커(124)는 스크라이브 마커로 기능하지만, 다른 기능을 가져도 좋다.
예를 들어, 마커(124)는 나중에 제작 방법의 예에서 설명하는 EL층의 퇴적 또는 지지 기판들의 접착에서의 위치 맞춤에 사용되는 얼라인먼트 마커라도 좋다. 대형 기판 위에 복수의 표시 장치(100)를 한번에 제작하는 경우, 표시 장치(100)를 각각 분할하는 선 외측에 얼라인먼트 마커를 배치하여도 좋다.
표시 장치(100)의 다른 구성 요소에 대하여 이하에서 도 1의 (B)를 참조하여 설명한다.
표시 장치(100)의 트랜지스터(트랜지스터(111, 112, 및 113)) 또는 발광 소자(114)에 포함되는 도전층과 동일한 재료를 사용하여 외부 접속 단자(105)를 형성하면, 제작 공정을 간략화할 수 있으므로 바람직하다. 이 구조예에서는 제 1 전극(143), 및 트랜지스터의 소스 또는 드레인 전극을 형성하는 전극(136)과 동일한 재료를 사용하여 외부 접속 단자(105)를 형성한다. ACF(anisotropic conductive film) 또는 ACP(anisotropic conductive paste) 등을 통하여 외부 접속 단자(105)에 FPC(flexible printed circuit) 또는 IC를 탑재하는 경우, 표시 장치(100)에 신호를 입력할 수 있다. 이 구조예에서는 FPC(155)가 커넥터(156)를 통하여 제공되어 있다.
도 1의 (B)는 신호선 구동 회로(103)가 트랜지스터(111)를 포함하는 예를 도시한 것이다. 신호선 구동 회로(103)는 예를 들어, n채널 트랜지스터와 p채널 트랜지스터를 조합하여 사용한 회로이어도 좋고, 또는 n채널 트랜지스터 또는 p채널 트랜지스터의 어느 한쪽으로 형성된 회로이어도 좋다. 주사선 구동 회로(104)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 이 구조예는 표시부(102)가 형성되는 제 2 버퍼층(132) 위에 신호선 구동 회로(103) 및 주사선 구동 회로(104)가 형성되는 구조를 나타내고 있다. 또는 예를 들어 신호선 구동 회로(103), 주사선 구동 회로(104), 또는 그 양쪽으로서 구동 회로 IC를 사용하여도 좋고, COG(chip on glass) 방식 또는 COF(chip on film) 방식에 의하여 구동 회로 IC를 제 2 기판(101)에 탑재하여도 좋고, 또는 COF 방식에 의하여 구동 회로 IC가 제공된 플렉시블 프린트 기판(FPC)을 제 2 기판(101)에 탑재하여도 좋다.
도 1의 (B)는 표시부(102)의 예로서 하나의 화소의 단면 구조를 도시한 것이다. 화소는 스위칭 트랜지스터(112), 전류 제어 트랜지스터(113), 및 전류 제어 트랜지스터(113)의 한 쌍의 전극(136) 중 하나에 전기적으로 접속된 제 1 전극(143)을 포함한다. 제 1 전극(143)의 단부를 덮도록 절연층(144)이 제공되어 있다.
이 예에서 표시 장치(100)의 트랜지스터(111, 112, 및 113)는 보텀 게이트 트랜지스터이다. 각 트랜지스터는 채널로서 기능하는 영역을 가지는 반도체층(135), 게이트 전극(133), 및 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(134)을 포함한다. 또한, 한 쌍의 전극(136)은 반도체층(135)과 접촉하여 제공되고, 절연층(141) 및 절연층(142)은 반도체층(135) 및 전극(136)을 덮도록 제공되어 있다. 또한, 반도체층(135)에서 저저항 영역들에, 그 사이에 개재되도록 채널로서 기능하는 영역이 제공되어도 좋다.
발광 소자(114)는, 절연층(142) 위에 제 1 전극(143), EL층(151), 및 제 2 전극(152)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. 이 구조예에서 나타내는 표시 장치(100)는 전면 발광의 표시 장치이기 때문에, 제 2 전극(152)에 발광 재료를 사용한다. 제 1 전극(143)에 반사 재료를 사용하는 것이 바람직하다. EL층(151)은 적어도 발광성 유기 화합물을 함유한다. EL층(151)에 전류가 흐르도록, EL층(151)을 사이에 개재한 제 1 전극(143)과 제 2 전극(152) 사이에 전압을 인가하면, 발광 소자(114)가 광을 방출할 수 있다.
제 1 기판(121)은 제 2 기판(101)과 마주보도록 제공된다. 제 2 기판(101)과 제 1 기판(121)은 실링층(153), 및 표시부(102)의 외측 그리고 균열 억제 영역(110)의 내측에 제공된 실란트(154)로 서로 접착된다. 또한, 실란트(154)를 반드시 제공할 필요는 없고, 제 1 기판(121)을 실링층(153)만으로 접착하여도 좋다.
제 1 기판(121)에서 발광 소자(114)와 마주보는 면에, 접착층(125)을 개재하여 버퍼층(120)을 제공한다. 컬러 필터(127) 및 블랙 매트릭스(126)를, 각각 발광 소자(114) 및 절연층(144)과 중첩되도록 버퍼층(120) 상에 제공한다.
제 1 기판(121)에서 발광 소자(114)와 마주보지 않는 다른 쪽 면에, 투명 도전막을 제공하여 터치 센서를 형성하여도 좋고, 또는 터치 센서의 기능을 가지는 플렉시블 기판을 부착하여도 좋다.
[재료 및 형성 방법]
상술한 구성 요소의 재료 및 제작 방법을 이하에서 설명한다.
[플렉시블 기판]
플렉시블 기판으로서 유기 수지 기판, 또는 가요성을 가질 정도로 얇은 유리 기판 등을 사용할 수 있다.
그 재료의 예에는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 및 폴리바이닐클로라이드 수지가 포함된다. 열팽창 계수가 낮은 재료, 예를 들어 폴리아마이드이미드 수지, 폴리이미드 수지, 또는 PET 등의 열팽창 계수가 30×10-6/K 이하인 재료를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 섬유체에 수지가 함침(含浸)된 기판(프리프레그라고도 함), 또는 무기 필러와 유기 수지를 혼합하여 열팽창 계수를 낮춘 기판을 사용할 수도 있다.
상술한 재료에 섬유체가 포함되는 경우, 유기 화합물 또는 무기 화합물의 고강도 섬유를 그 섬유체로서 사용한다. 고강도 섬유는 구체적으로 인장 탄성률이 높은 섬유 또는 영률(Young's modulus)이 높은 섬유이다. 대표적인 예에는 폴리바이닐 알코올계 섬유, 폴리에스터계 섬유, 폴리아마이드계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 아라미드계 섬유, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유, 유리 섬유, 및 카본 섬유가 포함된다. 유리 섬유로서는 E 유리, S 유리, D 유리, 또는 Q 유리 등을 사용한 유리 섬유를 사용할 수 있다. 이들 섬유는 직포 또는 부직포 상태로 사용하여도 좋고, 이 섬유체에 수지를 함침시키고 그 수지를 경화시킨 구조체를 플렉시블 기판으로서 사용하여도 좋다. 섬유체 및 수지를 포함하는 구조체를 플렉시블 기판으로서 사용하는 경우, 구부림 및 국소적인 압력으로 인한 대미지에 대한 신뢰성을 높일 수 있으므로 바람직하다.
EL층(151)으로부터 방출되는 광을 투과시킬 수 있는 재료를, 발광 소자(114)로부터 방출되는 광이 투과하는 플렉시블 기판에 사용한다. 광 추출 측에 제공되는 재료의 추출 효율(outcoupling efficiency)을 향상시키기 위해서는 가요성을 가지는 투광성 재료의 굴절률이 높은 것이 바람직하다. 예를 들어, 굴절률이 높은 무기 필러를 유기 수지에 분산시켜 얻은 기판은 상기 유기 수지만으로 형성된 기판보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 특히, 입자 직경이 40nm 이하로 작은 무기 필러를 사용하는 경우, 이와 같은 필러는 광학적인 투명성을 유지할 수 있으므로 바람직하다.
광을 투과시키는 측과는 반대 측에 제공되는 기판은 투광성을 가질 필요가 없기 때문에, 상술한 기판 외에도 금속 기판 또는 합금 기판 등을 사용할 수도 있다. 휠 수 있고 구부릴 수 있게 하기 위해서는 기판의 두께를 10μm 이상 200μm 이하로 하는 것이 바람직하고, 20μm 이상 50μm 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 기판의 재료에 특별한 한정은 없지만, 예를 들어 알루미늄, 구리, 니켈, 또는 알루미늄 합금 또는 스테인리스 강 등의 금속 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 금속 또는 합금 재료를 함유하는 도전성 기판을 광을 투과시키지 않는 측에 제공되는 플렉시블 기판으로서 사용하는 경우, 발광 소자(114)에서 발생되는 열의 소산을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다.
도전성 기판을 사용하는 경우, 기판 표면을 산화시키거나 또는 기판 표면에 절연막을 제공하여 절연시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도전성 기판 표면 위에 전착법, 스핀코팅법 또는 딥법(dip method) 등의 도포법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 증착법 또는 스퍼터링법 등의 퇴적법에 의하여 절연막을 형성하여도 좋다. 또는, 기판 표면을 산소 분위기에 노출시키거나 또는 산소 분위기에서 가열하여 산화시키거나, 또는 양극 산화법에 의하여 산화시켜도 좋다.
플렉시블 기판이 요철이 있는 표면을 가지는 경우에는 평평한 절연 표면이 형성되도록, 요철이 있는 표면을 덮도록 평탄화층을 제공하여도 좋다. 평탄화층에는 절연 재료를 사용할 수 있으며 유기 재료 또는 무기 재료를 사용할 수 있다. 평탄화층은 스퍼터링법 등의 퇴적법, 스핀코팅법 또는 딥법 등의 도포법, 잉크젯법 또는 디스펜싱법 등의 토출법, 또는 스크린 인쇄법 등의 인쇄법 등에 의하여 형성될 수 있다.
플렉시블 기판으로서 적층된 복수의 층을 포함하는 재료를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 유기 수지로 형성되는 2종류 이상의 층이 적층된 재료, 유기 수지로 형성되는 층과 무기 재료로 형성되는 층이 적층된 재료, 또는 무기 재료로 형성되는 2종류 이상의 층이 적층된 재료를 사용한다. 무기 재료로 형성되는 층에 의하여 수분 등이 내부에 들어가는 것이 방지되고, 그 결과 표시 장치의 신뢰성이 향상된다.
무기 재료로서 금속 또는 반도체의 산화물 재료, 질화물 재료, 또는 산화 질화물 재료 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 또는 산화 질화 알루미늄을 사용하여도 좋다. 또한, 본 명세서에서 질화 산화란 산소보다 많은 양의 질소를 함유하는 재료를 말하고, 산화 질화란 질소보다 많은 양의 산소를 함유하는 재료를 말한다. 또한, 각 원소의 함유량은 예를 들어 RBS(Rutherford backscattering spectrometry)에 의하여 측정될 수 있다.
예를 들어, 유기 수지로 형성되는 층과 무기 재료로 형성되는 층을 적층하는 경우, 무기 재료로 형성되는 층은 스퍼터링법, CVD(chemical vapor deposition)법, 또는 도포법 등에 의하여 유기 수지로 형성되는 층 위 또는 아래에 형성될 수 있다.
플렉시블 기판으로서 가요성을 가질 정도로 얇은 유리 기판을 사용하여도 좋다. 구체적으로는, 발광 소자(114)에 가까운 측으로부터 유기 수지층, 접착층, 및 유리층을 순차적으로 적층한 시트를 사용하는 것이 바람직하다. 유리층의 두께는 20μm 이상 200μm 이하, 바람직하게는 25μm 이상 100μm 이하이다. 이러한 두께에 의하여, 유리층은 높은 가요성과, 물 및 산소에 대한 높은 배리어성의 양쪽 모두를 가질 수 있다. 유기 수지층의 두께는, 10μm 이상 200μm 이하, 바람직하게는 20μm 이상 50μm 이하이다. 유리층과 접촉되는 이러한 유기 수지층에 의하여, 유리층의 깨짐 또는 균열을 억제할 수 있고, 그 결과 기계적 강도가 높아진다. 이와 같은 유리 재료와 유기 수지의 복합 재료를 사용하여 플렉시블 기판을 형성하면, 신뢰성이 매우 높은 플렉시블 표시 장치를 얻을 수 있게 된다.
또는, 유리 기판 등의 가요성을 가지지 않는 기판을 사용하여도 좋다.
[발광 소자]
발광 소자로서는 자기 발광성 소자를 사용할 수 있고, 전류 또는 전압에 의하여 휘도가 제어되는 소자가 발광 소자의 범주에 포함한다. 예를 들어, LED(light-emitting diode), 유기 EL 소자, 또는 무기 EL 소자를 사용할 수 있다.
본 실시형태의 표시 장치(100)에 포함되는 발광 소자(114)는 한 쌍의 전극(제 1 전극(143) 및 제 2 전극(152)), 및 한 쌍의 전극 사이의 EL층(151)을 포함한다. 한 쌍의 전극 중 하나는 애노드로서 기능하고 다른 하나는 캐소드로서 기능한다.
발광 소자(114)에서, 광 방출 측의 전극에는 EL층(151)으로부터 방출되는 광을 투과시키는 재료를 사용한다.
투광성 재료로서 산화 인듐, 산화 인듐 산화 주석, 산화 인듐 산화 아연, 산화 아연, 및 갈륨이 첨가된 산화 아연을 사용할 수 있다. 그래핀을 사용하여도 좋다. 다른 예로서는 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 및 타이타늄 등의 금속 재료; 및 이들 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 합금 재료가 있다. 금속 재료의 질화물(예를 들어 질화 타이타늄) 등을 사용하여도 좋다. 금속 재료(또는 그 질화물)를 사용하는 경우, 광을 투과시킬 수 있을 정도로 두께를 작게 설정한다. 또는, 상술한 재료 중 어느 것을 포함하는 적층을 도전층으로서 사용할 수도 있다. 예를 들어, 은-마그네슘 합금과 산화 인듐 산화 주석의 적층막을 사용하는 경우, 전기 전도도를 높일 수 있으므로 바람직하다.
이와 같은 전극은 증착법 또는 스퍼터링법 등에 의하여 형성한다. 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용하여도 좋다.
투광성을 가지는 상술한 도전성 산화물을 스퍼터링법에 의하여 형성하는 경우, 아르곤 및 산소를 함유하는 분위기하에서의 퇴적에 의하여 투광성이 높아진다.
또한, EL층 위에 도전성 산화물막을 형성하는 경우, 도전성 산화물막을 산소 농도가 저감된 아르곤-함유 분위기하에서 형성되는 제 1 도전성 산화물막과, 아르곤 및 산소를 함유하는 분위기하에서 형성되는 제 2 도전성 산화물막의 적층막으로 하면, EL층에 대한 퇴적 대미지를 저감할 수 있으므로 바람직하다. 여기서, 제 1 도전성 산화물막의 형성에 사용하는 아르곤 가스의 순도는 높은 것이 바람직하고, 예를 들어, 이슬점이 -70℃ 이하, 더 바람직하게는 -100℃ 이하인 아르곤 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
EL층(151)으로부터 방출되는 광을 반사할 수 있는 재료를, 광을 투과시키는 측과는 반대 측에 제공되는 전극에 사용하는 것이 바람직하다.
광 반사 재료로서는 예를 들어, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속, 또는 이들 금속 중 어느 것을 함유하는 합금을 사용할 수 있다. 또는, 란타넘, 네오디뮴, 또는 저마늄 등을 이들 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 금속 또는 합금에 첨가하여도 좋다. 또한, 다음 중 어느 것을 사용할 수 있다: 알루미늄-타이타늄 합금, 알루미늄-니켈 합금, 및 알루미늄-네오디뮴 합금 등의 알루미늄을 함유하는 합금(알루미늄 합금); 및 은-구리 합금, 은-팔라듐-구리 합금, 및 은-마그네슘 합금 등의 은을 함유하는 합금이다. 은-구리 합금은 내열성이 높으므로 바람직하다. 또한, 금속막 또는 금속 산화물막을 알루미늄 합금막과 접촉하도록 적층함으로써 알루미늄 합금막의 산화를 억제할 수 있다. 금속막 또는 금속 산화물막의 재료의 예로서는 타이타늄 및 산화 타이타늄이 있다. 또는, 상술한 투광성 재료 중 어느 것을 함유하는 막과 상술한 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 막을 적층하여도 좋다. 예를 들어, 은과 산화 인듐 산화 주석을 포함하는 적층막, 또는 은-마그네슘 합금과 산화 인듐 산화 주석을 포함하는 적층막을 사용할 수 있다.
이와 같은 전극을 증착법 또는 스퍼터링법 등에 의하여 형성한다. 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용하여도 좋다.
EL층(151)은 적어도 발광성 유기 화합물을 함유하는 층(이하에서 발광층이라고도 함)을 포함하며, 단층 및 적층된 복수의 층 중 어느 쪽이어도 좋다. 적층된 복수의 층을 포함하는 구조의 예로서, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층을 애노드 측으로부터 이 순서대로 적층할 수 있다. 또한, 발광층을 제외한 이들 모든 층을 반드시 EL층(151)에 제공할 필요는 없다. 또한, 이들 층 각각을 이중 이상으로 제공하여도 좋다. 구체적으로는, EL층(151)에 복수의 발광층을 제공하여도 좋고, 또는 전자 주입층 위에 또 하나의 정공 주입층을 제공하여도 좋다. 또한, 중간층으로서, 전하 발생층 또는 전자 릴레이층 등의 다른 구성 요소를 적절히 추가하여도 좋다. 또는, 상이한 색을 나타내는 복수의 발광층을 적층하여도 좋다. 예를 들어, 보색의 광을 방출하는 2개 이상의 층을 적층함으로써 백색 발광을 얻을 수 있다.
EL층(151)은 진공 증착법, 잉크젯법 또는 디스펜싱법 등의 토출법, 또는 스핀코팅법 등의 도포법에 의하여 형성될 수 있다.
[실란트, 실링층, 및 접착층]
실란트(154) 및 실링층(153)으로서는 예를 들어 겔, 또는 2성분 혼합형 수지, 열 경화성 수지, 또는 광 경화성 수지 등의 경화성 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지, 폴리이미드, 폴리바이닐클로라이드(PVC), 폴리바이닐뷰티랄(PVB), 또는 에틸렌바이닐아세테이트(EVA)를 사용할 수 있다. 특히 에폭시 수지 등, 투습성이 낮은 재료가 바람직하다.
실란트(154) 및/또는 실링층(153)에 건조제가 함유되어도 좋다. 예를 들어, 알칼리 토금속의 산화물(예를 들어 산화 칼슘 또는 산화 바륨) 등, 화학 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 또는, 제올라이트 또는 실리카 겔 등, 물리 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 건조제로서 사용하여도 좋다. 입자상 건조제를 사용하는 경우, 발광 소자(114)로부터 방출되는 광이 건조제에 의하여 난반사되기 때문에 시야각 의존성이 향상된 신뢰성이 높은 발광 장치(특히 조명 등에 유용)를 구현할 수 있다. 또한, 접착층(125 및 131)으로서 실란트(154)와 동일한 재료를 사용하여도 좋다.
[트랜지스터]
표시부(102), 신호선 구동 회로(103), 및 주사선 구동 회로(104)에서의 트랜지스터의 구조에 특별한 한정은 없다. 예를 들어, 스태거(forward staggered) 트랜지스터 또는 역 스태거(inverted staggered) 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 또한, 톱 게이트 트랜지스터 또는 보텀 게이트 트랜지스터의 어느 한쪽을 사용하여도 좋다. 또한, 채널 에치(channel-etched) 트랜지스터 또는 채널 보호 트랜지스터의 어느 한쪽을 사용하여도 좋다. 채널 보호 트랜지스터의 경우, 채널 영역 위에만 채널 보호막을 제공하여도 좋다. 또는, 소스 전극 및 드레인 전극이 반도체층과 접촉되는 부분에만 개구를 형성하고, 개구 외의 영역에 채널 보호막을 제공하여도 좋다.
트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체층에 적용 가능한 반도체로서, 예를 들어 실리콘 또는 저마늄 등의 반도체 재료, 화합물 반도체 재료, 유기 반도체 재료, 또는 산화물 반도체 재료를 사용하여도 좋다.
트랜지스터에 사용하는 반도체의 결정성에 대한 특별한 한정은 없고, 비정질 반도체 또는 결정성을 가지는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 부분적으로 결정 영역을 포함하는 반도체)를 사용하여도 좋다. 결정성을 가지는 반도체를 사용하면, 트랜지스터 특성의 열화를 저감할 수 있으므로 바람직하다.
예를 들어, 반도체로서 실리콘을 사용하는 경우, 비정질 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘 등을 사용할 수 있다.
반도체로서 산화물 반도체를 사용하는 경우, 인듐, 갈륨, 및 아연 중 적어도 하나를 함유하는 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 대표적으로는 In-Ga-Zn계 금속 산화물을 사용할 수 있다. 실리콘보다 밴드 갭이 넓고 캐리어 밀도가 낮은 산화물 반도체를 사용하면 오프 상태 누설 전류를 저감할 수 있으므로 바람직하다.
이 구조예에서는 보텀 게이트 트랜지스터를 사용하고, 후술하는 실시형태에서는 톱 게이트 트랜지스터를 사용하는 경우를 설명한다.
[버퍼층 및 절연층]
버퍼층(120)은 제 1 기판(121) 및 접착층(125)을 통과한 불순물, 특히 수분의 확산을 억제하는 기능을 가진다. 제 2 버퍼층(132)은 제 2 기판(101) 및 접착층(131)을 통과한 불순물의 확산을 억제하는 기능을 가진다. 트랜지스터의 반도체층과 접촉되는 절연층(134), 및 트랜지스터를 덮는 절연층(141)은 불순물이 반도체층으로 확산되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 이들 층은 예를 들어, 실리콘 등의 반도체의 산화물 또는 질화물, 또는 알루미늄 등의 금속의 산화물 또는 질화물을 사용하여 형성될 수 있다. 또는, 이러한 무기 절연 재료의 적층막, 또는 이러한 무기 절연 재료와 유기 절연 재료의 적층막을 사용하여도 좋다.
무기 절연 재료로서는, 예를 들어 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화 산화 알루미늄, 산화 질화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 갈륨, 질화 실리콘, 산화 실리콘, 질화 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 산화 저마늄, 산화 지르코늄, 산화 란타넘, 산화 네오디뮴, 및 산화 탄탈럼 중에서 선택되는 하나 이상의 재료를 포함하는 단층 또는 적층을 사용할 수 있다.
무기 절연 재료로서, 하프늄 실리케이트(HfSiO x ), 질소가 첨가된 하프늄 실리케이트(HfSi x O y N z ), 질소가 첨가된 하프늄 알루미네이트(HfAl x O y N z ), 산화 하프늄, 또는 산화 이트륨 등의 high-k 재료를 사용하여도 좋다.
절연층(142)은 트랜지스터 또는 배선 등에 기인하여 형성되는 단차를 덮는 평탄화층으로서 기능한다. 절연층(142)에는 예를 들어 폴리이미드, 아크릴, 폴리아마이드, 또는 에폭시 등의 유기 수지, 또는 무기 절연 재료를 사용할 수 있다. 절연층(142)에는 감광성 수지(예를 들어 아크릴 또는 폴리이미드)를 사용하는 것이 바람직하다. 절연층(144)은 절연층(142)과 동일한 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
[균열 억제층 및 마커]
균열 억제층(122) 및 마커(124)는 도전 재료를 사용하여 형성될 수 있고, 또한 이들을 동일한 재료를 사용하여 형성함으로써 공정을 간략화하는 것이 바람직하다.
균열 억제층(122)과 접촉되는 버퍼층(120)에서의 균열의 진행을 억지하기 위하여, 외부 응력에 대한 내성이 높은 도전 재료로 균열 억제층(122)을 형성하는 것이 바람직하다.
마커(124)는 예를 들어, 대형 기판 위에 복수의 표시 장치(100)를 한번에 제작하고 각각 분할하는, 즉 다면취(多面取) 방식(multiple panel method)의 경우에, 자르는 위치를 표시하기 위하여 사용한다. 그러므로, 절단 장치에 의하여 기판을 분할할 때, 패턴의 가장자리가 뚜렷하면 절단 장치에서의 판독 위치의 어긋남이 줄어들기 때문에, 마커(124)는 도전 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
균열 억제층(122) 및 마커(124)는 각각 몰리브데넘, 타이타늄, 크로뮴, 탄탈럼, 텅스텐, 알루미늄, 구리, 네오디뮴, 및 스칸듐 등의 금속 재료 중 어느 것, 및 이들 원소 중 어느 것을 함유하는 합금 재료를 사용하여 단층 구조 또는 적층 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 또는, 균열 억제층(122) 및 마커(124)를 각각 도전성 금속 산화물을 사용하여 형성하여도 좋다.
균열 억제층(122)은 기계적 강도를 유지할 수 있는 두께를 가질 필요가 있다. 구체적으로는, 균열 억제층(122)을 두께 50nm~1000nm, 바람직하게는 100nm~500nm의 도전층으로서 형성한다.
또한, 균열 억제층(122)은 균열의 진행을 억지할 수 있는 폭을 가질 필요가 있다. 그러나, 표시 장치(100)를 다면취 방식에 의하여 제작하는 경우 등에는, 균열 억제층(122)의 폭이 커지면 기판으로부터 얻을 수 있는 표시 장치의 수가 줄어들 수 있다. 구체적으로는, 균열 억제층(122)을 두께 20μm~1000μm, 바람직하게는 50μm~500μm의 도전층으로서 형성한다.
[커넥터]
커넥터(156)에는, 열 경화성의 수지에 금속 입자를 혼합하여 얻어지며 열압착에 의하여 이방성 도전성이 부여된 페이스트상 또는 시트상의 재료를 사용할 수 있다. 금속 입자로서는 2종류 이상의 금속이 층을 이룬 입자, 예를 들어 금으로 피복된 니켈 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
[컬러 필터 및 블랙 매트릭스]
컬러 필터(127)는 발광 소자(114)로부터 방출되는 광의 색을 조절하여 색 순도를 높이기 위하여 제공된다. 예를 들어, 백색의 발광 소자를 사용한 풀 컬러의 표시 장치에는 상이한 색의 컬러 필터가 제공된 복수의 화소를 사용한다. 이 경우, 컬러 필터는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 3색이어도 좋고, 또는 4색(이들 3색에 더하여 황색(Y))이어도 좋다. 또한, 백색(W)의 화소를 R, G, 및 B 화소(및 Y 화소)에 추가하여도 좋고, 즉 4색(또는 5색)의 화소를 사용하여도 좋다.
인접한 컬러 필터들(127) 사이에 블랙 매트릭스(126)를 제공한다. 블랙 매트릭스(126)는 인접한 화소의 발광 소자(114)로부터 방출되는 광으로부터 화소를 보호하여, 인접한 화소들 사이에서의 혼색을 방지한다. 컬러 필터(127)를 그 단부가 블랙 매트릭스(126)와 중첩되도록 제공하면 광의 누설을 저감할 수 있다. 블랙 매트릭스(126)는 발광 소자(114)로부터 방출되는 광을 차단하는 재료, 예를 들어 금속 재료 또는 안료를 함유하는 유기 수지를 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(126)는 표시부(102) 이외의 영역, 예를 들어 신호선 구동 회로(103)에 제공되어도 좋다.
컬러 필터(127) 및 블랙 매트릭스(126)를 덮도록 오버코트를 형성하여도 좋다. 오버코트는 컬러 필터(127) 및 블랙 매트릭스(126)를 보호하고 컬러 필터(127) 및 블랙 매트릭스(126)에 포함되는 불순물의 확산을 억제한다. 오버코트는 발광 소자(114)로부터 방출되는 광을 투과시키는 재료를 사용하여 형성되고, 무기 절연막 또는 유기 절연막을 사용하여 형성될 수 있다.
이 구조예는 전면 발광의 표시 장치를 나타내고 있지만, 표시 장치가 배면 발광 구조를 가져도 좋다. 이 경우, 발광 소자(114)보다 컬러 필터(127)를 제 2 기판(101)에 더 가깝게 제공한다. 예를 들어, 절연층(141) 위에 컬러 필터를 제공하여도 좋다. 블랙 매트릭스(126)를 트랜지스터 등과 중첩되도록 제공하여도 좋다.
이 구조예에서는 컬러 필터가 제공되는 구조를 설명하였지만, 컬러 필터가 없는 구조를 채용하여도 좋고, 그 경우에는 각 화소가 상이한 색(예를 들어 R, G, 및 B)의 광을 나타내는 발광 소자들 중 어느 하나를 포함하게 된다.
상술한 것이 구성 요소에 대한 설명이다.
[제작 방법의 예]
표시 장치(100)의 제작 방법의 예에 대하여 이하에서 도면을 참조하여 설명한다.
도 3의 (A)~(C), 도 4의 (A) 및 (B), 도 5의 (A) 및 (B), 그리고 도 6의 (A) 및 (B)는 이하에서 설명하는 표시 장치(100)의 제작 방법의 단계를 각각 도시한 단면 개략도이다. 도 3의 (A)~(C), 도 4의 (A) 및 (B), 도 5의 (A) 및 (B), 그리고 도 6의 (A) 및 (B)는 도 1의 (A) 및 (B)에서의 구성 요소의 단면 구조를 도시한 것이다.
[분리층의 형성]
먼저, 지지 기판(161) 위에 분리층(162)을 형성한다.
적어도 나중의 단계에서의 열에 견딜 정도로 높은 내성을 가지는 기판을 지지 기판(161)으로서 사용한다. 지지 기판(161)의 예에는 유리 기판, 수지 기판, 반도체 기판, 금속 기판, 및 세라믹 기판이 포함된다.
또한, 생산성을 높이기 위해서는 지지 기판(161)으로서 대형 유리 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 다음 크기 중 어느 것, 또는 더 큰 크기의 유리 기판을 사용할 수 있다: 3세대(550mm×650mm), 3.5세대(600mm×720mm 또는 620mm×750mm), 4세대(680mm×880mm 또는 730mm×920mm), 5세대(1100mm×1300mm), 6세대(1500mm×1850mm), 7세대(1870mm×2200mm), 8세대(2200mm×2400mm), 9세대(2400mm×2800mm 또는 2450mm×3050mm), 및 10세대(2950mm×3400mm)이다.
텅스텐, 타이타늄, 또는 몰리브데넘 등의 고융점 금속 재료를 분리층(162)에 사용할 수 있다. 텅스텐을 사용하는 것이 바람직하다.
분리층(162)은 예를 들어, 스퍼터링법에 의하여 형성될 수 있다.
[버퍼층의 형성]
그리고, 분리층(162) 위에 버퍼층(120)을 형성한다(도 3의 (A)).
버퍼층(120)에는 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 질화 산화 실리콘, 질화 실리콘, 또는 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수 있다. 버퍼층(120)은 이들 무기 절연 재료 중 어느 것을 함유하는 단층 또는 적층일 수 있다.
버퍼층(120)은, 지지 기판(161) 외측으로부터 불순물이 들어가는 것을 방지하는 배리어막으로서 기능한다. 또한, 버퍼층(120)은 후술하는 바와 같이 가열에 의하여 수소를 분리층(162)으로 방출하는 기능을 가진다. 그러므로, 버퍼층(120)은 적층된 2개 이상의 층을 포함하는 것이 특히 바람직하고, 이 중 적어도 하나는 가열될 때에 수소를 방출하고, 수소를 방출하는 층보다 분리층(162)에서 떨어져 있는 층인 다른 하나는 불순물을 투과시키지 않는다. 예를 들어, 버퍼층(120)은 산화 질화 실리콘을 함유하는 층 및 질화 실리콘을 함유하는 층을 분리층(162)으로부터 이 순서대로 적층한 구조를 가진다.
버퍼층(120)은 스퍼터링법 또는 플라스마 CVD법 등의 막 형성 방법에 의하여 형성될 수 있다. 특히, 버퍼층(120)을 수소를 함유하는 퇴적 가스를 사용하여 플라스마 CVD법에 의하여 형성하는 것이 바람직하다.
분리층(162) 표면은 버퍼층(120)을 형성할 때에 산화되고, 그 결과 분리층(162)과 버퍼층(120) 사이에 산화물(미도시)이 형성된다. 이 산화물은 분리층(162)에 포함되는 금속의 산화물을 함유하는 층이다. 산화물층은 산화 텅스텐을 함유하는 것이 바람직하다.
산화 텅스텐은 일반적으로 WO(3- x )로 표기되며 다양한 조성을 가질 수 있는 비화학량론적 화합물이고, 대표적으로는 WO3, W2O5, W4O11, 및 WO2가 있다. 산화 타이타늄 TiO(2- x ) 및 산화 몰리브데넘 MoO(3- x )도 비화학량론적 화합물이다.
이 단계에서의 산화물층은 대량의 산소를 함유하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 분리층(162)에 텅스텐을 사용하는 경우, 산화물층이 WO3를 주성분으로서 함유하는 산화 텅스텐층인 것이 바람직하다.
버퍼층(120)의 형성 전에 산화성 가스(바람직하게는 일산화 이질소 가스)를 함유하는 분위기에서 분리층(162) 표면에 플라스마 처리를 행함으로써, 분리층(162) 표면 위에 산화물층을 미리 형성할 수도 있다. 이와 같은 방법을 채용하면, 산화물층의 두께가 플라스마 처리의 조건에 따라 달라질 수 있어, 플라스마 처리를 행하지 않는 경우에 비하여 더 효과적으로 산화물층의 두께를 제어할 수 있다.
산화물층의 두께는 예를 들어, 0.1nm 이상 100nm 이하, 바람직하게는 0.5nm 이상 20nm 이하이다. 또한, 두께가 매우 얇은 산화물층은 단면 이미지에서 관찰될 수 없는 경우가 있다.
[가열 처리]
다음에, 산화물층의 질을 변화시키기 위하여 가열 처리를 행한다. 가열 처리에 의하여 버퍼층(120)으로부터 산화물층으로 수소가 방출된다.
산화물층의 금속 산화물은 산화물층에 공급되는 수소에 의하여 환원되기 때문에, 산화물층에는 산소의 비율이 다른 복수의 영역이 혼합되어 있다. 예를 들어, 분리층(162)에 텅스텐을 사용하는 경우, 산화물층의 WO3이 환원되어 WO3보다 산소의 비율이 낮은 산화물(예를 들어 WO2)이 생성되고, 그 결과 WO3과 산소의 비율이 낮은 산화물이 혼합된 상태가 된다. 이와 같은 금속 산화물의 결정 구조는 산소의 비율에 의존하기 때문에, 산화물층에 산소의 비율이 다른 복수의 영역이 제공되면 산화물층의 기계적 강도가 저하된다. 그 결과 산화물층 내측이 대미지를 받기 쉬워져 나중의 분리 단계가 용이해진다.
가열 처리는 버퍼층(120)으로부터 수소가 방출되는 온도 이상, 지지 기판(161)이 부드러워지는 온도 이하의 온도로 행해져도 좋다. 또한, 가열 처리를 수소와 산화물층의 금속 산화물의 환원 반응이 일어나는 온도 이상의 온도로 행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 분리층(162)에 텅스텐을 사용하는 경우, 가열 온도를 420℃ 이상, 450℃ 이상, 600℃ 이상, 또는 650℃ 이상으로 한다.
가열 처리의 온도가 높을수록 버퍼층(120)으로부터 방출될 수 있는 수소의 양이 많아지고, 나중의 분리 단계가 용이해진다. 하지만, 지지 기판(161)의 내열성 및 생산성을 고려하여 가열 온도를 낮추는 경우에도, 상술한 바와 같이 분리층(162)에 플라스마 처리를 행하여 산화물층을 미리 형성함으로써 분리를 효과적으로 행할 수 있다.
[균열 억제층 및 마커의 형성]
그 후, 버퍼층(120) 위에 도전막을 형성한다. 그 다음에 포토리소그래피법 등에 의하여 도전막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 도전막의 불필요한 부분을 에칭한다. 그리고, 레지스트 마스크를 제거함으로써 마커(124), 및 복수의 균열 억제층(122)을 포함하는 균열 억제 영역(110)을 형성한다(도 3의 (B)).
또한, 상술한 가열 처리를 균열 억제층(122) 및 마커(124)의 형성 후에 행하여도 좋다. 이러한 공정에 의하여 버퍼층(120) 위의 도전막이 형성 후에 뜨는 것이 방지된다.
균열 억제층(122) 및 마커(124)의 노출된 표면에 가열 처리를 행하면, 산화 등에 의하여 표면이 대미지를 받는 경우가 있다. 그러므로, 균열 억제층(122) 및 마커(124) 위에 버퍼층(120)의 일부를 형성하여도 좋다(도 21 참조). 도 21에서, 버퍼층(120a)과 버퍼층(120b)의 적층에 포함되는 막들은 버퍼층(120)에 포함되는 막들과 동일한 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의하여 버퍼층 전체의 투과율을 변화시키지 않고 균열 억제층(122) 및 마커(124)의 표면에 대한 대미지를 억제할 수 있다.
예를 들어, 버퍼층(120a)은 두께 약 600nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 약 200nm의 질화 실리콘막, 두께 약 200nm의 산화 질화 실리콘막, 및 두께 약 140nm의 질화 산화 실리콘막의 적층이고, 버퍼층(120b)은 두께 약 100nm의 산화 질화 실리콘막이다. 또는, 버퍼층(120a)은 두께 약 600nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 약 280nm의 질화 실리콘막, 두께 약 180nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 약 140nm의 질화 산화 실리콘막, 및 두께 약 115nm의 산화 질화 실리콘막의 적층이고, 버퍼층(120b)은 두께 약 100nm의 산화 질화 실리콘막이다.
[블랙 매트릭스 및 컬러 필터의 형성]
이어서, 버퍼층(120) 위에 블랙 매트릭스(126) 및 컬러 필터(127)를 형성한다(도 3의 (C)). 블랙 매트릭스(126) 및 컬러 필터(127)는 인쇄법, 잉크젯법, 또는 포토리소그래피법 등에 의하여 형성한다.
[게이트 전극의 형성]
다음에, 분리층(164) 및 제 2 버퍼층(132)이 제공된 지지 기판(163)을 준비한다. 분리층(164) 및 제 2 버퍼층(132)은 분리층(162) 및 버퍼층(120)과 비슷한 방식으로 형성한다.
그 후, 제 2 버퍼층(132) 위에 도전막을 형성한다. 그 다음에 포토리소그래피법 등에 의하여 도전막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 도전막의 불필요한 부분을 에칭한다. 그리고, 레지스트 마스크를 제거함으로써 게이트 전극(133)을 형성한다.
이때 회로를 형성하는 배선 등을 동시에 형성하여도 좋다.
게이트 전극(133)이 되는 도전막은 스퍼터링법, 증착법, 또는 CVD법 등에 의하여 형성한다.
[게이트 절연층의 형성]
그리고, 게이트 전극(133)을 덮도록 절연층(134)을 형성한다.
절연층(134)은 플라스마 CVD법 또는 스퍼터링법 등에 의하여 형성될 수 있다.
[반도체층의 형성]
그 후, 절연층(134) 위에 반도체막을 형성한다. 그 다음에 포토리소그래피법 등에 의하여 반도체막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 반도체막의 불필요한 부분을 에칭한다. 그리고, 레지스트 마스크를 제거함으로써 트랜지스터에 포함되는 반도체층(135)을 형성한다.
반도체막은 재료에 따라 적절한 방법에 의하여 형성한다. 예를 들어 스퍼터링법, CVD법, MBE법, ALD(atomic layer deposition)법, 또는 PLD(pulsed laser deposition)법을 사용할 수 있다.
반도체층의 반도체로서, 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 실리콘보다 밴드갭이 넓은 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다 밴드갭이 넓고 캐리어 밀도가 낮은 반도체 재료를 사용하면, 트랜지스터의 오프 상태 전류를 저감할 수 있으므로 바람직하다.
산화물 반도체는 예를 들어, 적어도 인듐(In) 또는 아연(Zn)을 함유하는 것이 바람직하다. 산화물 반도체는 In-M-Zn계 산화물(M은 Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Hf 등의 금속)을 함유하는 것이 더 바람직하다.
반도체층이 형성되는 표면, 또는 반도체층의 상면에 대하여 c축이 수직으로 배향되고, 또한 인접한 결정부가 결정립계를 가지지 않는 복수의 결정부를 포함하는 산화물 반도체막을 반도체층으로서 사용하는 것이 특히 바람직하다.
이와 같은 산화물 반도체에는 결정립계가 없기 때문에, 표시 패널이 구부러질 때 응력에 기인하여 산화물 반도체막에 균열이 생기는 것이 방지된다. 따라서, 이와 같은 산화물 반도체는, 구부러진 상태로 사용되는 플렉시블 표시 패널 등에 바람직하게 사용될 수 있다.
반도체막에 다결정 실리콘을 사용하는 경우, 비정질 실리콘의 막을 퇴적하고 결정화(예를 들어 레이저 광의 조사 또는 가열 처리)를 행하여, 다결정 실리콘을 포함하는 반도체막을 형성한다.
[소스 전극 및 드레인 전극]
그 후, 절연층(134) 및 반도체층(135) 위에 도전막을 형성한다. 그 다음에 포토리소그래피법 등에 의하여 도전막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 도전막의 불필요한 부분을 에칭한다. 그리고, 레지스트 마스크를 제거함으로써 트랜지스터의 소스 및 드레인 전극으로서 기능하는 전극들(136)을 형성한다(도 4의 (A)).
이때 회로를 형성하는 배선 등을 동시에 형성하여도 좋다.
도전막은 스퍼터링법, 증착법, 또는 CVD법 등에 의하여 형성한다.
이 단계에서 트랜지스터(111, 112, 및 113)가 얻어진다.
[절연층의 형성]
이어서, 절연층(134), 반도체층(135), 및 전극(136)을 덮는 절연층(141)을 형성한다. 이때 전류 제어 트랜지스터(113)의 전극들(136) 중 하나 및 외부 접속 단자(105)가 되는 배선에 도달하는 개구를 절연층(141)에 형성한다.
절연층(141)은 플라스마 CVD법 또는 스퍼터링법 등에 의하여 형성될 수 있다.
또한, 이 제작 방법은 반도체층(135) 위의 절연층(141)이 단층인 예를 나타내고 있지만, 절연층(141)은 적층된 2개 이상의 층을 포함하여도 좋다.
[평탄화층의 형성]
그리고, 평탄화층으로서 기능하는 절연층(142)을 형성한다. 이때 전류 제어 트랜지스터(113)의 전극들(136) 중 하나 및 외부 접속 단자(105)가 되는 배선에 도달하는 개구를 절연층(142)에 형성한다.
예를 들어 절연층(142)은 감광성 유기 수지를 스핀코팅법 등에 의하여 도포한 다음에, 선택적인 노광 및 현상을 행하는 방식으로 형성하는 것이 바람직하다. 다른 형성 방법으로서는, 스퍼터링법, 증착법, 액적 토출법(예를 들어 잉크젯법), 스크린 인쇄법, 또는 오프셋 인쇄법 등을 사용하여도 좋다.
[제 1 전극의 형성]
그 후, 절연층(142) 위에 도전막을 형성한다. 그 다음에 포토리소그래피법 등에 의하여 도전막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 도전막의 불필요한 부분을 에칭한다. 그리고, 레지스트 마스크를 제거함으로써 트랜지스터(113)의 전극들(136) 중 하나에 전기적으로 접속되는 제 1 전극(143)을 형성한다.
이때 회로를 형성하는 배선 등을 동시에 형성하여도 좋다. 이 제작 방법의 예에서는 외부 접속 단자로서 기능하는 부분에서 전극(136)과 동일한 도전막 위에 배선을 형성함으로써 외부 접속 단자(105)를 형성한다.
도전막은 스퍼터링법, 증착법, 또는 CVD법 등에 의하여 형성한다.
[절연층의 형성]
그리고, 제 1 전극(143)의 단부를 덮도록 절연층(144)을 형성한다. 이때 외부 접속 단자(105)로서 기능하는 배선에 도달하는 개구를 절연층(144)에 형성한다.
예를 들어 절연층(144)은 감광성 유기 수지를 스핀코팅법 등에 의하여 도포한 다음에, 선택적인 노광 및 현상을 행하는 방식으로 형성하는 것이 바람직하다. 다른 형성 방법으로서는, 스퍼터링법, 증착법, 액적 토출법(예를 들어 잉크젯법), 스크린 인쇄법, 또는 오프셋 인쇄법 등을 사용하여도 좋다.
또한, 절연층(144) 위에 절연층을 제공하여도 좋다. 도 1의 (A) 및 (B)에서는 표시부(102)에서 절연층(144) 위의 절연층은 제 1 기판(121)과 제 2 기판(101) 사이의 거리를 조정한다. 절연층은 절연층(144)과 동일한 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
[발광 소자의 형성]
제 1 전극(143) 위에 EL층(151) 및 제 2 전극(152)을 순차적으로 형성함으로써, 발광 소자(114)를 얻는다(도 4의 (B)).
EL층(151)은 진공 증착법, 잉크젯법 또는 디스펜싱법 등의 토출법, 또는 스핀코팅법 등의 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 전극(152)은 증착법 또는 스퍼터링법 등에 의하여 형성된다.
[접착]
그리고, 컬러 필터(127) 등이 제공된 지지 기판(161) 표면 위, 또는 발광 소자(114)가 제공된 지지 기판(163) 표면 위에, 표시부(102)를 둘러싸도록 실란트(154)를 형성한다.
실란트(154)는, 경화성 수지를 예를 들어 디스펜싱법 등의 토출법 또는 스크린 인쇄법 등의 인쇄법에 의하여 도포하고, 수지 내의 용매를 증발시키는 방식으로 형성한다.
그리고, 지지 기판(161) 또는 지지 기판(163) 위에 실링층(153)을 형성한다. 실링층(153)은 실란트(154)와 비슷한 방식으로 형성될 수 있다.
실란트(154)는 실링층(153)과의 밀봉이 잘 행해지도록 제공된다. 실링층(153)에 의하여 밀봉이 충분히 행해진다면 실란트(154)를 제공할 필요는 없다.
이어서, 지지 기판(161)과 지지 기판(163)을 접착하고, 실란트(154) 및 실링층(153)을 경화시킴으로써 지지 기판(161)과 지지 기판(163)을 서로 접합한다(도 5의 (A)).
[분리]
그리고, 지지 기판(161)을 분리하고(도 5의 (B)), 노출된 버퍼층(120)을 접착층(125)을 개재하여 제 1 기판(121)에 접착한다. 또한, 지지 기판(163)을 분리하고, 노출된 제 2 버퍼층(132)을 접착층(131)을 개재하여 제 2 기판(101)에 접착한다(도 6의 (A)). 도 6의 (A)는 제 1 기판(121)이 외부 접속 단자(105)와 중첩되는 구조를 나타내고 있지만, 제 1 기판(121)이 반드시 외부 접속 단자(105)와 중첩될 필요는 없다.
분리를 위해서는 예를 들어, 지지 기판(163)을 흡착 스테이지에 고정하고, 분리층(162)과 버퍼층(120) 사이에 분리의 시작점을 형성한다. 분리의 시작점은 예를 들어, 칼 등의 예리한 기구를 층들 사이에 삽입함으로써 형성하여도 좋다. 또는, 분리층(162)의 한 영역에 레이저 광을 조사하여 이 영역을 용해, 증발, 또는 열 파괴시킴으로써 분리의 시작점을 형성하여도 좋다. 또는, 분리층(162)의 단부에 액체(예를 들어 알코올, 물, 또는 이산화탄소를 함유하는 물)를 적하하여, 모세관 작용을 사용하여 분리층(162)과 버퍼층(120)의 계면에 상기 액체를 침투시킴으로써 분리의 시작점을 형성하여도 좋다.
그리고, 버퍼층(120)과 그 위에 제공된 층들에 대미지를 주지 않고 분리가 행해질 수 있도록, 분리의 시작점이 형성된 영역에, 접착된 면들에 실질적으로 수직인 방향으로 물리적인 힘을 부드럽게 가한다.
분리가 단부로부터 진행되도록, 지지 기판(161)의 단부에 분리의 시작점을 형성하는 것이 바람직하다. 분리의 시작점의 형성에서는 지지 기판(161)의 단부에 가까운 버퍼층(120)에 균열이 발생되는 경우가 있다. 이때 형성되는 균열은 분리가 진행할수록 버퍼층(120)의 외측으로부터 내측으로 진행될 수 있다. 그러나, 이러한 균열이 발생되어도, 표시부(102)가 균열 억제 영역(110)으로 둘러싸여 있기 때문에, 균열 억제 영역(110)이 제공된 영역에서 균열의 진행을 멈출 수 있고, 이로써 균열이 표시부(102)에 도달하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
다음에, 지지 기판(163)의 분리 방법에 대하여 설명한다. 예를 들어, 제거 가능한 접착층(예를 들어 수용성 접착제 또는 저점성 접착제)을 개재하여 제 1 기판(121)에 다른 지지 기판을 접착한다. 그리고, 상술한 바와 같이 다른 지지 기판을 고정한 상태로 분리층(164)과 제 2 버퍼층(132) 사이에 분리의 시작점을 형성하여도 좋다. 또는, 지지 기판(163)을 고정한 상태로 제 1 기판(121)을 흡착 패드에 고정한 다음, 분리층(164)과 제 2 버퍼층(132) 사이에 분리의 시작점을 형성한다. 그 후, 흡착 패드를 제 1 기판(121) 등이 구부러지지 않도록 부드럽게 들어 올린다.
마지막으로, 제 1 기판(121), 접착층(125), 버퍼층(120), 및 실링층(153)에 개구를 형성하여 외부 접속 단자(105)를 노출시킨다(도 6의 (B)). 또한, 제 1 기판(121)이 외부 접속 단자(105)와 중첩되지 않는 경우에는 버퍼층(120) 및 실링층(153)에 개구를 형성한다. 개구의 형성 방법에 특별한 한정은 없고, 예를 들어 레이저 제거법, 에칭법, 또는 이온빔 스퍼터링법을 채용할 수 있다. 다른 방법으로서 예리한 칼 등으로 외부 접속 단자(105) 위의 막에 칼금을 내고, 막의 일부를 물리적인 힘으로 분리하여도 좋다. 그 경우, 외부 접속 단자(105)의 가장 바깥쪽 면인 전극(143) 위에 EL층 등의 도전막에 대한 접착력이 낮은 막을 제공하면, 외부 접속 단자(105)에 대미지를 주지 않고 개구를 형성할 수 있다.
상술한 공정을 거쳐 표시 장치(100)를 제작할 수 있다.
또한, 상술한 분리 공정에 다양한 방법 중 어느 것을 적절히 사용할 수 있다. 예를 들어, 분리층으로서 버퍼층과 접촉되는 측에 금속 산화물막을 포함하는 층을 형성하는 경우, 금속 산화물막을 결정화에 의하여 취약화시킴으로써, 버퍼층을 지지 기판으로부터 분리할 수 있다. 또는, 분리층으로서 내열성이 높은 지지 기판과 버퍼층 사이에 수소를 함유하는 비정질 실리콘막을 형성하는 경우, 레이저 광 조사 또는 에칭에 의하여 비정질 실리콘막을 제거함으로써, 버퍼층을 지지 기판으로부터 분리할 수 있다. 또는, 분리층으로서 버퍼층과 접촉되는 측에 금속 산화물막을 포함하는 층을 형성하고, 금속 산화물막을 결정화에 의하여 취약화시키고, 분리층의 일부를 용액, 또는 NF3, BrF3, 또는 ClF3 등의 플루오린화 가스를 사용한 에칭에 의하여 제거한 후, 이로써 취약화된 금속 산화물막에서 분리를 행할 수 있다. 또는, 다음 방법을 채용하여도 좋다: 질소, 산소, 또는 수소 등을 함유하는 막(예를 들어 수소를 함유하는 비정질 실리콘막, 수소를 함유하는 합금막, 또는 산소를 함유하는 합금막)을 분리층으로서 사용하고, 분리층에 레이저 광을 조사하여 분리층 내에 함유되는 질소, 산소, 또는 수소를 가스로서 방출시킴으로써 버퍼층과 지지 기판 사이에서의 분리를 촉진한다. 또는, 버퍼층이 제공된 지지 기판을 기계적으로, 또는 용액, 또는 NF3, BrF3, 또는 ClF3 등의 플루오린화 가스를 사용한 에칭에 의하여 제거하는 방법을 사용할 수 있다. 이 경우, 반드시 분리층을 제공할 필요는 없다.
복수의 상술한 분리 방법을 조합하면 분리 공정을 더 쉽게 행할 수 있다. 바꿔 말하면, 분리층과 버퍼층이 쉽게 분리될 수 있도록 레이저 광 조사, 가스 또는 용액 등에 의한 분리층의 에칭, 또는 예리한 나이프 또는 메스 등에 의한 기계적인 제거를 행한 후에, 물리적인 힘으로(기계 등에 의하여) 분리를 행할 수 있다.
분리층과 버퍼층의 계면에 액체가 스며들게 함으로써 지지 기판으로부터의 버퍼층의 분리를 행하여도 좋다. 또한, 물 등 액체를 부으면서 분리를 행하여도 좋다.
다른 분리 방법으로서는, 텅스텐을 사용하여 분리층을 형성하는 경우, 암모니아수와 과산화 수소수의 혼합 용액을 사용하여 분리층을 에칭하면서 분리를 행하는 것이 바람직하다.
또한, 지지 기판과 버퍼층의 계면에서의 분리가 가능한 경우에는 반드시 분리층을 제공할 필요는 없다.
예를 들어, 지지 기판으로서 유리를 사용하고, 유리와 접촉하여 폴리이미드 등의 유기 수지를 형성하고, 유기 수지 위에 절연막 및 트랜지스터 등을 형성한다. 이 경우, 유기 수지를 가열함으로써 지지 기판과 유기 수지 사이의 계면에서의 분리가 가능해진다. 도 7은 지지 기판과 유기 수지의 계면에서의 분리에 의하여 제작된 표시 장치(100)의 단면 개략도이다. 제 1 기판(121)에서 발광 소자(114)와 마주보는 면에 접착층(125)을 개재하여 유기 수지층(128)이 제공되고, 접착층(131)을 개재하여 제 2 기판(101) 위에 유기 수지층(138)이 제공된다. 또한, 유기 수지층(128)과 접촉되도록 균열 억제 영역(110) 및 마커(124), 및 버퍼층(120)이 이 순서대로 제공된다. 제 2 버퍼층(132)은 유기 수지층(138) 위에 제공된다. 이 구조의 다른 부분은 도 1의 (B)와 비슷하다. 이러한 구조에 의하여, 지지 기판과 유기 수지의 계면에서 분리가 일어나면서 버퍼층(120)의 단부에 균열이 생겨도, 이 균열이 균열 억제 영역(110)을 가로질러 진행되는 것을 방지할 수 있다.
또는, 금속층과 유기 수지의 계면에서의 분리를 다음과 같이 행하여도 좋다: 지지 기판과 유기 수지 사이에 금속층을 제공하고, 금속층에 전류를 흘림으로써 금속층을 가열한다.
이 제작 방법은 하나의 표시 장치(100)의 제작 공정을 나타내고 있지만, 생산성 면에서는 대형 기판 위에 복수의 표시 장치(100)를 한번에 제작하는 것이 바람직하다. 이 경우, 예를 들어 접착 단계 또는 분리 단계 후에 마커(124)를 따라 기판을 분단한다. 도 8은 대형 기판 위에 한번에 제작된 4개의 표시 장치(100)의 상면 개략도이다. 파선을 따라 기판을 분단하여 각 표시 장치(100)를 얻는다.
상술한 공정을 거쳐 균열에 기인하는 결함이 적은 표시 장치를 제공할 수 있다.
[표시 장치의 변형예]
표시 장치(100)의 변형예에 대하여 이하에서 설명한다.
[변형예 1]
도 9는 균열 억제층(122)과 접촉되는 커버층(123)을 포함하는 표시 장치(100)의 단면 개략도이다.
표시 장치(100)에 마커(124)를 형성하지 않는 경우에는, 단계 수가 증가되지 않도록, 블랙 매트릭스(126)와 동일한 재료를 사용하여 균열 억제층(122)을 형성하는 것이 바람직하다.
균열을 더 효과적으로 방지하기 위하여, 복수의 균열 억제층(122)을 덮도록 커버층(123)을 형성하여도 좋다. 균열 억제층(122) 및 커버층(123) 각각과 버퍼층(120)의 계면에서 균열이 진행하는 방향에 있어서 응력이 불균일하게 분포되면 균열의 진행을 억지할 수 있다. 그러므로, 균열 억제층(122)과 다른 재료를 사용하여 커버층(123)을 형성하는 것이 바람직하다. 커버층(123)은 도전 재료 또는 수지 재료로 형성될 수 있다.
도 9에 도시된 표시 장치(100)에서 균열 억제층(122)은 블랙 매트릭스(126)와 동일한 재료를 사용하여 형성되고, 커버층(123)은 컬러 필터(127)와 동일한 재료를 사용하여 형성되어 있다.
또한, 도 9에서는 표시부(102)에서 절연층(144) 위에 절연층(145)이 형성되어 있다. 절연층(145)은 제 1 기판(121)과 제 2 기판(101) 사이의 거리를 조정한다. 절연층(145)은 절연층(144)과 동일한 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
[변형예 2]
도 10은 버퍼층(132) 위의 제 2 균열 억제 영역(115)을 포함하는 표시 장치(100)의 단면 개략도이다.
도 10에 도시된 표시 장치(100)에서, 복수의 제 2 균열 억제층(137)을 포함하는 제 2 균열 억제 영역(115)이 균열 억제 영역(110)과 중첩되도록 제공되어 있다. 표시부(102)뿐만 아니라 신호선 구동 회로(103), 주사선 구동 회로(104), 및 외부 접속 단자(105) 등도 둘러싸도록 제 2 균열 억제 영역(115)을 제공하면, 제 2 버퍼층(132)의 단부로부터 생긴 균열이 이들 부분에 도달하는 것을 방지하여, 표시 장치(100)의 오동작 등의 불량을 억제할 수 있다.
또한, 균열 억제층(122)과 마찬가지로, 도전 재료 또는 수지 재료를 사용하여 제 2 버퍼층(132)과 접촉하도록 제 2 균열 억제층(137)을 형성하는 것이 바람직하다. 도 10에 도시된 표시 장치(100)에서 제 2 균열 억제층(137)은 게이트 전극(133)과 동일한 재료를 사용하여 형성되어 있다. 그러므로, 단계 수가 증가되지 않도록, 트랜지스터(111, 112, 및 113) 또는 발광 소자(114)에 포함되는 전극 또는 배선과 동일한 재료를 사용하여 제 2 균열 억제층(137)을 형성하는 것이 바람직하다.
[변형예 3]
도 11의 (A)는 외부 접속 단자(105)보다 균열 억제 영역(110)이 표시부(102)에 더 가깝게 제공되어 있는 표시 장치(100)의 상면 개략도이다. 도 11의 (B)는 도 11의 (A)에서의 선 A2-B2, C2-D2, 및 E2-F2를 따른 단면 개략도이다.
상술한 제작 방법에서 균열 억제 영역(110)은 외부 접속 단자(105) 외측에 제공된다. 한편, 균열 억제 영역(110)은 도 11의 (A) 및 (B)에서 외부 접속 단자(105) 내측에 제공되어 있다. 상술한 제작 방법에서 외부 접속 단자(105)와 중첩되는 영역에서 버퍼층(120) 및 실링층(153)에 개구를 형성하면, 버퍼층(120)의 개구의 단부에서 균열이 발생될 수 있다. 이 경우, 도 11의 (A) 및 (B)의 구조에 의하여 균열이 표시부(102)로 진행되는 것이 방지된다.
또한, 균열 억제 영역(110)을 외부 접속 단자(105) 내측에 제공하면, 외측에 제공하는 경우에 비하여 표시 장치(100)의 외부 크기를 작게 할 수 있다. 이에 의하여 다면취 방식 등에 의하여 하나의 대형 기판으로부터 한번에 얻을 수 있는 표시 장치(100)의 수가 늘어난다.
또한, 본 실시형태에서는 발광 소자를 포함하는 표시 장치를 예시하지만, 본 발명의 일 형태는 이 예에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 특징인 플렉시블 기판을 사용할 수 있는 장치의 예로서, 다양한 반도체 장치 및 다양한 표시 장치를 들 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 형태의 특징인 플렉시블 기판을 다음 소자 또는 장치의 기판으로서 사용할 수 있다. 예에는, 전자기적 작용에 의하여 콘트라스트, 휘도, 반사율, 또는 투과율 등이 변화되는 표시 매체인, EL 소자(예를 들어 유기 및 무기 재료를 포함하는 EL 소자, 유기 EL 소자, 또는 무기 EL 소자), LED(예를 들어 백색 LED, 적색 LED, 녹색 LED, 또는 청색 LED), 트랜지스터(전류에 따라 광을 발하는 트랜지스터), 전자 방출체, 액정 소자, 전자 잉크, 전기 영동 소자, GLV(grating light valve), PDP(plasma display panel), MEMS(micro electro mechanical system), DMD(digital micromirror device), DMS(digital micro shutter), IMOD(간섭 변조), MEMS 셔터 표시 소자, 광학 간섭형 MEMS 표시 소자, 전기 습윤 소자, 압전 세라믹 디스플레이, 또는 카본 나노 튜브가 포함된다. 또한, 예에는 FED(field emission display) 또는 SED형 평판 디스플레이(SED: surface-conduction electron-emitter display) 등의 전자 방출체를 가지는 표시 장치가 포함된다. 또한, 예에는 액정 디스플레이(예를 들어 투과형 액정 디스플레이, 반투과형 액정 디스플레이, 반사형 액정 디스플레이, 직시형 액정 디스플레이, 또는 투사형 액정 디스플레이) 등의 액정 소자를 가지는 표시 장치가 포함된다. 또한, 예에는 전자 종이 등의 전자 잉크, 전자 분류체, 또는 전기 영동 소자를 포함하는 표시 장치가 포함된다. 반투과형 액정 디스플레이 또는 반사형 액정 디스플레이의 경우, 화소 전극의 일부 또는 전부가 반사 전극으로서 기능한다. 예를 들어, 화소 전극의 일부 또는 전부가 알루미늄 또는 은 등을 함유하도록 형성된다. 이러한 경우에는 반사 전극 아래에 SRAM 등의 기억 회로를 제공할 수 있어, 저소비 전력화로 이어진다.
본 실시형태는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태 및 실시예와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 실시형태 1에 나타낸 표시 장치에 터치 센서의 기능을 가지는 터치 패널을 추가한 발광 모듈에 대하여 설명한다. 또한, 실시형태 1과 비슷한 구성 요소에 대해서는 아래에서 설명하지 않는다.
[표시 장치의 구조예]
도 12는 발광 모듈(200)의 단면 개략도이다.
발광 모듈(200)은 표시 장치(100) 및 터치 센서(201)를 포함한다. 표시 장치(100)는 제 1 기판(121), 제 2 기판(101), 및 표시부(102)를 포함한다. 기판(221)에서 표시 장치(100)와 마주보는 면에 버퍼층(220)을 개재하여 터치 센서(201)가 제공되어 있다. 또한, 제 1 기판(121), 제 2 기판(101), 및 기판(221)은 모두 플렉시블 기판인 것이 바람직하다.
복수의 배선(231)이 터치 센서(201)에 전기적으로 접속된다. 또한, 복수의 배선(231)은 기판(221)의 외주부로 리드되며 부분적으로 단자를 형성한다. 단자는 커넥터(255)를 통하여 FPC(256)에 전기적으로 접속된다.
터치 센서(201)에서, 균열 억제 영역(210)이 버퍼층(220)과 접촉하여 제공된다. 균열 억제 영역(210)은 복수의 배선(231)과 동일한 재료를 사용하여 형성된 복수의 균열 억제층(222)을 포함한다. 터치 센서(201)의 외주부에 균열 억제 영역(210)을 제공함으로써, 예를 들어 고온 고습 환경에서 발광 모듈(200)을 유지하는 경우에 버퍼층(220)의 단부에 생긴 균열이 터치 센서(201)로 진행되는 것을 방지할 수 있다.
터치 센서(201)로서 정전식(capacitive) 터치 센서를 사용할 수 있다. 정전식 터치 센서의 예에는 표면형 정전식 터치 센서 및 투영형 정전식 터치 센서가 포함된다.
투영형 정전식 터치 센서의 예에는 주로 구동 방식이 상이한 자기 정전식 터치 센서 및 상호 정전식 터치 센서가 포함된다. 상호 정전식 터치 센서를 사용하면 여러 지점을 동시에 검지할 수 있으므로 바람직하다.
이하에서는 투영형 정전식 터치 센서를 사용하는 예에 대하여 설명한다.
또한, 터치 센서의 구성은 상술한 것에 한정되지 않고, 손가락 등의 검지 대상의 근접 또는 접촉을 검지할 수 있는 다양한 센서를 사용할 수 있다.
투영형 정전식 터치 센서(201)는 전극(234) 및 전극(235)을 포함한다. 전극(234)은 복수의 배선(231) 중 어느 것에 전기적으로 접속되고, 전극(235)은 다른 배선(231) 중 어느 것에 전기적으로 접속된다.
배선(232)은 전극들(235) 중 하나가 사이에 위치하는 2개의 전극(234)을 전기적으로 접속시킨다. 전극(235)과 배선(232)의 교차 면적은 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 이러한 구조로 함으로써, 전극이 제공되지 않은 영역의 면적을 축소할 수 있어, 투과율의 불균일이 저감된다. 그 결과, 터치 센서(201)를 투과하는 광의 휘도의 불균일을 저감할 수 있다.
또한 전극(234 및 235)은 다양한 형상 중 어느 것을 가질 수 있다. 예를 들어 복수의 전극(234)을, 전극들(234) 사이의 틈이 가능한 한 축소되도록 배치하고, 절연층을 개재하여 복수의 전극(235)을 전극(234)과 중첩되지 않는 영역을 가지도록 전극(234)으로부터 떨어지도록 한 구조를 채용하여도 좋다. 이 경우, 인접한 2개의 전극(235) 사이에 이들 전극과는 전기적으로 절연된 더미 전극을 제공하면 투과율이 다른 영역의 면적을 축소할 수 있으므로 바람직하다.
터치 센서(201)에 있어서, 버퍼층(220)에서 표시 장치(100)와 마주보는 면에는, 인접한 전극들(234)을 전기적으로 접속시키는 배선(232), 절연층(233), 절연층(233)에 스태거 형상으로 제공된 전극(234 및 235), 및 절연층(236)이 제공된다.
터치 센서(201)가 표시부(102)와 중첩되도록, 접착층(225)에 의하여 절연층(236)을, 제 1 기판(121)에서 발광 소자(114)와 마주보지 않는 면에 접합한다.
이 구조예에서는 표시 장치(100)로서 전면 발광의 발광 모듈을 사용한다. 표시 장치(100)가 배면 발광의 모듈인 경우에는, 접착층(225)에 의하여 절연층(236)을, 제 2 기판(101)에서 발광 소자(114)와 마주보지 않는 면에 접합한다.
버퍼층(220)은 기판(221)을 통과한 불순물, 특히 수분의 확산을 억제하는 기능을 가진다. 버퍼층(220)은 예를 들어, 실리콘 등의 반도체의 산화물 또는 질화물, 또는 알루미늄 등의 금속의 산화물 또는 질화물을 사용하여 형성될 수 있다. 또는, 이러한 무기 절연 재료의 적층막, 또는 이러한 무기 절연 재료와 유기 절연 재료의 적층막을 사용하여도 좋다.
배선(232)은 투광성 도전 재료를 사용하여 형성하면, 발광 모듈의 개구율을 높일 수 있으므로 바람직하다. 투광성 도전 재료로서는, 산화 인듐, 산화 인듐 산화 주석, 산화 인듐 산화 아연, 산화 아연, 및 갈륨이 첨가된 산화 아연 등의 도전성 산화물, 또는 그래핀을 사용할 수 있다.
버퍼층(220) 상에 투광성 도전 재료를 스퍼터링법에 의하여 퇴적한 다음, 포토리소그래피법 등 다양한 패터닝 기술 중 어느 것에 의하여 불필요한 부분을 제거함으로써 배선(232)을 형성할 수 있다. 그래핀은 CVD법에 의하여 형성하여도 좋고, 또는 산화 그래핀을 분산시킨 용액을 도포한 다음에 이 용액을 환원시킴으로써 형성하여도 좋다.
절연층(233)의 재료의 예에는 아크릴 또는 에폭시 수지 등의 수지, 실록산 결합을 가지는 수지, 및 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 또는 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료가 포함된다.
또한, 배선(232)에 도달하는 개구를 절연층(233)에 형성하고, 배선(232)의 제작 방법과 비슷한 방법에 의하여 전극(234 및 235)을 형성한다.
전극들(235)은 각각 한 방향으로 연장되고, 복수의 전극(235)이 스트라이프 형태로 제공된다.
배선(232)은 전극들(235) 중 하나와 교차한다.
전극들(235) 중 하나를 사이에 개재하여 한 쌍의 전극(234)이 제공된다. 배선(232)은 인접한 전극들(234)을 전기적으로 접속시킨다.
또한 복수의 전극(234)은 반드시 전극들(235) 중 하나와 직교하는 방향으로 배치될 필요는 없으며, 90° 미만의 각도로 전극(235)과 교차하도록 배치되어도 좋다.
배선들(231) 중 하나는 전극들(234) 중 하나 또는 전극들(235) 중 하나에 전기적으로 접속된다. 배선(231)의 일부는 단자로서 기능한다. 배선(231)에는 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 타이타늄, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 합금 재료를 사용할 수 있다.
또한 터치 센서(201)를 보호하기 위한 절연층을 제공하여도 좋다. 이 구조예에서는 절연층(233), 전극(234), 및 전극(235)을 덮도록 절연층(236)을 제공한다.
또한, 커넥터(255)는 배선들(231) 중 어느 것을 FPC(256)에 전기적으로 접속시킨다.
커넥터(255)로서는 ACF(anisotropic conductive film) 또는 ACP(anisotropic conductive paste) 등을 사용할 수 있다.
접착층(225)은 투광성을 가진다. 예를 들어, 열 경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지를 사용할 수 있고, 구체적으로는 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 또는 실록산 결합을 가지는 수지 등의 수지를 사용할 수 있다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 실시형태 1 및 2에 나타낸 구조와는 다른 구조를 가지는 표시 장치에 대하여 설명한다. 또한, 실시형태 1과 비슷한 구성 요소에 대해서는 아래에서 설명하지 않는다.
[표시 장치의 구조예]
표시 소자로서 액정 소자를 사용한 화상 표시 장치의 구조예에 대하여 아래에서 설명한다.
도 13의 (A)는 표시 장치(300)의 상면 개략도이다. 도 13의 (B)는 도 13의 (A)에서의 선 A3-B3, C3-D3, 및 E3-F3을 따른 단면 개략도이다. 표시 장치(300)는 주로, 표시 소자로서 액정 소자를 사용한 점, 트랜지스터가 다른 구조를 가지는 점, 그리고 균열 억제 영역이 다른 영역에 배치되는 점에서 실시형태 1에 기재된 표시 장치(100)와 다르다.
표시부(102)는 IPS(in-plane switching) 모드를 사용한 액정 소자(314)를 포함한다. 액정 소자(314)에서는 기판 면에 평행한 방향으로 발생되는 전계에 의하여 액정의 배향이 제어된다.
화소는 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터(312), 및 도시되지 않은 저장 커패시터를 포함한다. 트랜지스터(312)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽에 전기적으로 접속되는 빗살 형상의 제 1 전극(343) 및 빗살 형상의 제 2 전극(352)은 절연층(142) 위에 서로 이격하도록 제공된다.
제 1 전극(343) 및 제 2 전극(352) 중 적어도 한쪽에는 상술한 투광성 도전 재료 중 어느 것을 사용한다. 이들 양쪽의 전극에 투광성 도전 재료를 사용하면, 화소의 개구율을 높일 수 있으므로 바람직하다.
도 13의 (B)에서는 상이한 해치 패턴을 사용하여 제 1 전극(343)과 제 2 전극(352)을 구별하였지만, 이들 전극은 동일한 도전막을 가공함으로써 형성하는 것이 바람직하다.
컬러 필터(327)는 제 1 전극(343) 및 제 2 전극(352)과 중첩되는 위치에 제공된다. 도 13의 (B)에서는 컬러 필터(327)가 절연층(141) 위에 제공되어 있지만 컬러 필터의 위치는 이 위치에 한정되지 않는다.
액정(353)은 제 1 전극(343) 및 제 2 전극(352) 각각과 버퍼층(120) 사이에 제공된다. 다음 방식으로 화상을 표시할 수 있다: 제 1 전극(343)과 제 2 전극(352) 사이에 전압을 인가하여 수평 방향으로 전계를 발생시키고, 이 전계에 의하여 액정(353)의 배향이 제어되고, 표시 장치 외측에 제공된 백 라이트로부터의 광의 편광을 각 화소에서 제어한다.
액정(353)과 접촉되는 면에는 액정(353)의 배향을 제어하기 위한 배향막이 제공되는 것이 바람직하다. 배향막에는 투광성 재료를 사용한다. 여기서는 도시하지 않았지만 제 1 기판(121) 및 제 2 기판(101)에서 액정 소자(314)와 마주보지 않는 면에 편광판을 제공한다.
액정(353)으로서 서모트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 강유전 액정, 또는 반강유전 액정 등을 사용할 수 있다. 또한, 블루상(blue phase)을 나타내는 액정을 사용하면 배향막이 불필요하고 넓은 시야각을 얻을 수 있으므로 바람직하다.
액정(353)에 점도가 높고 유동성이 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
여기서는 IPS 모드를 사용한 액정 소자(314)를 예시하지만, 액정 소자의 모드는 이에 한정되지 않고, TN(twisted nematic) 모드, FFS(fringe field switching) 모드, ASM(axially symmetric aligned micro-cell) 모드, OCB(optically compensated birefringence) 모드, FLC(ferroelectric liquid crystal) 모드, 또는 AFLC(antiferroelectric liquid crystal) 모드 등을 사용할 수 있다.
표시 장치(300)의 트랜지스터(트랜지스터(311) 및 트랜지스터(312))는 톱 게이트 트랜지스터이다. 각 트랜지스터는 소스 또는 드레인 영역으로서 기능하는 불순물 영역을 가지는 반도체층(335), 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(334), 및 게이트 전극(333)을 포함한다. 또한, 게이트 전극(333)을 덮도록 절연층(338)과 절연층(339)이 적층된다. 한 쌍의 전극(336)은, 절연층(334, 338, 및 339)에 형성된 개구를 통하여 반도체층(335)의 소스 또는 드레인 영역에 도달하도록 제공된다.
도 13의 (A) 및 (B)에서는 실란트(154)보다 균열 억제 영역(110)이 표시부(102)에 더 가깝게 제공되어 있다. 이와 같이 균열 억제 영역(110)을 표시부(102)에서 충분히 떨어지도록 제공하면, 버퍼층(120)의 단부에 생긴 균열이 표시부(102)를 가로질러 진행되는 것을 방지할 수 있어, 수분 등 불순물이 들어가는 것으로 인한 액정 소자(314)의 배향 불량 등이 일어나기 어렵다. 실시형태 1과 같이 균열 억제 영역(110)을 실란트(154) 외측에 제공할 수도 있다.
또한, 여기서 기재한 톱 게이트 트랜지스터는 실시형태 1에 기재된 보텀 게이트 트랜지스터와 교체될 수 있다. 또는, 실시형태 1에 기재된 트랜지스터는 여기서 기재한 톱 게이트 트랜지스터와 교체될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치에는, 화소에 능동 소자가 포함되는 액티브 매트릭스 방식 또는 화소에 능동 소자가 포함되지 않는 패시브 매트릭스 방식을 사용할 수 있다.
액티브 매트릭스 방식에서는 능동 소자(비선형 소자)로서 트랜지스터뿐만 아니라 다양한 능동 소자(비선형 소자)를 사용할 수 있다. 예를 들어, MIM(metal insulator metal) 또는 TFD(thin film diode)를 사용할 수 있다. 이와 같은 소자는 제작 단계 수가 적기 때문에 제작 비용이 저감될 수 있거나 또는 수율이 향상될 수 있다. 또한, 소자의 크기가 작기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어 저소비 전력화 또는 고휘도로 이어진다.
액티브 매트릭스 방식 외의 방식으로서, 능동 소자(비선형 소자)를 사용하지 않는 패시브 매트릭스 방식을 사용하여도 좋다. 능동 소자(비선형 소자)를 사용하지 않기 때문에 제작 단계 수가 적어, 제작 비용이 저감될 수 있거나 또는 수율이 향상될 수 있다. 또한, 능동 소자(비선형 소자)를 사용하지 않기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어 저소비 전력화 또는 고휘도로 이어진다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 발광 장치의 구조예에 대하여 설명한다.
[표시 장치의 구조예]
도 14의 (A)~(C)는 발광 소자로서 유기 EL 소자를 포함하는 플렉시블 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 14의 (A)는 발광 장치(400)의 상면 개략도이다. 도 14의 (B)는 도 14의 (A)에서의 선 X1-Y1을 따른 단면 개략도이다. 도 14의 (A) 및 (B)는 배면 발광의 발광 장치를 도시한 것이다.
도 14의 (B)에 도시된 바와 같이, 발광 장치(400)는 제 2 기판(419), 접착층(422), 제 2 버퍼층(424), 도전층(406), 도전층(416), 절연층(405), 발광 소자(450)(제 1 전극(401), EL층(402), 및 제 2 전극(403)), 실링층(407), 균열 억제층(410), 버퍼층(420), 및 제 1 기판(428)을 포함한다. 제 1 전극(401), 제 2 버퍼층(424), 접착층(422), 및 제 2 기판(419)은 가시광을 투과시킨다. 제 1 기판(428) 및 제 2 기판(419)은 플렉시블 기판인 것이 바람직하다.
균열 억제층(410)은 버퍼층(420)과 접촉되도록, 그리고 발광 소자(450)를 둘러싸도록 제공된다. 이와 같이 균열 억제층(410)을 발광 소자(450)에서 충분히 떨어지도록 제공하면, 버퍼층(420)의 단부에 생긴 균열이 진행되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의하여 발광 소자(450)에 수분 등 불순물이 들어가는 것을 저감하여, 신뢰성이 높은 발광 장치(400)를 제공할 수 있다.
발광 소자(450)는 접착층(422) 및 제 2 버퍼층(424)을 개재하여 제 2 기판(419) 위에 제공되어 있다. 발광 소자(450)는 제 2 기판(419), 실링층(407), 및 제 1 기판(428)에 의하여 밀봉되어 있다. 발광 소자(450)는 제 1 전극(401), 제 1 전극(401) 위의 EL층(402), 및 EL층(402) 위의 제 2 전극(403)을 포함한다. 제 2 전극(403)은 가시광을 반사하는 것이 바람직하다.
제 1 전극(401), 도전층(406), 및 도전층(416)의 단부는 절연층(405)으로 덮여 있다. 도전층(406)은 제 1 전극(401)에 전기적으로 접속되고, 도전층(416)은 제 2 전극(403)에 전기적으로 접속되어 있다. 제 1 전극(401)을 개재하여 절연층(405)으로 덮여 있는 도전층(406)은 제 1 전극(401)에 접속되어 있기 때문에 보조 배선으로서 기능한다. EL 소자의 전극이 보조 배선을 포함하면, 전극의 전기적인 저항으로 인한 전압 강하를 억제할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 도전층(406)은 제 1 전극(401) 위에 제공되어도 좋다. 또한, 예를 들어 절연층(405) 위에, 제 2 전극(403)에 전기적으로 접속되는 보조 배선을 제공하여도 좋다.
발광 장치의 추출 효율을 높이기 위하여, 발광 소자(450)로부터 방출되는 광이 추출되는 측에 광 추출 구조를 제공하는 것이 바람직하다. 도 14의 (B)는 발광 소자(450)로부터 방출되는 광이 추출되는 제 2 기판(419)이 광 추출 구조로서도 기능하는 예를 도시한 것이다. 또한, 제 2 기판(419)과 중첩되도록, 터치 센서, 또는 광을 확산시키는 기능을 가지는 시트 등의 광 추출 구조를 제공하여도 좋다. 또한, 편광판 또는 위상차판을 제공하여도 좋다. 도 14의 (C)는 제 2 기판(419)과 중첩되도록 확산판(411) 및 터치 센서(413)를 제공하는 경우를 도시한 것이다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치 또는 표시 장치를 포함할 수 있는 전자 기기 및 조명 장치에 대하여 도 15의 (A)~(C), 도 16의 (A)~(I), 그리고 도 17의 (A)~(C)를 참조하여 설명한다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 구부릴 수 있는 표시면을 가진다. 이러한 표시 장치의 예에는 텔레비전 수상기(텔레비전 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 컴퓨터의 모니터, 디지털 카메라 또는 디지털 비디오 카메라 등의 카메라, 디지털 액자, 휴대 전화기(휴대 전화 또는 휴대 전화 장치라고도 함), 휴대 게임기, 휴대 정보 단말, 오디오 재생기, 및 파친코기 등의 대형 게임기가 포함된다.
또한, 조명 장치 또는 표시 장치는 집 또는 빌딩의 만곡된 내벽/외벽, 또는 자동차의 만곡된 내장/외장을 따라 제공될 수 있다.
도 15의 (A)는 휴대 전화의 예를 도시한 것이다. 휴대 전화(7100)는 하우징(7101)에 포함된 표시부(7102), 조작 버튼(7103), 외부 접속 포트(7104), 스피커(7105), 마이크로폰(7106), 및 카메라(7107) 등을 포함한다. 또한, 휴대 전화(7100)는 표시부(7102)에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용하여 제작된다.
도 15의 (A)에 도시된 휴대 전화(7100)의 표시부(7102)를 손가락 등으로 터치하면 휴대 전화(7100)에 데이터를 입력할 수 있다. 또한, 전화를 걸거나 문자를 입력하는 등의 조작은 표시부(7102)를 손가락 등으로 터치함으로써 행할 수 있다. 예를 들어, 표시부(7102)에 표시된 아이콘(7108)을 터치하여 애플리케이션을 기동할 수 있다.
조작 버튼(7103)으로 전원의 온 또는 오프를 전환할 수 있다. 또한, 예를 들어 메일 작성 화면에서 메인 메뉴 화면으로, 표시부(7102)에 표시되는 다양한 화상을 전환할 수 있다.
여기서 표시부(7102)는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 포함한다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 휴대 전화를 제공할 수 있다.
도 15의 (B)는 손목 밴드형 표시 장치의 예이다. 휴대 표시 장치(7200)는 하우징(7201), 표시부(7202), 조작 버튼(7203), 및 송수신 장치(7204)를 포함한다.
휴대 표시 장치(7200)는 송수신 장치(7204)로 영상 신호를 수신할 수 있고 수신한 영상을 표시부(7202)에 표시할 수 있다. 또한, 송수신 장치(7204)에 의하여 휴대 표시 장치(7200)는 오디오 신호를 다른 수신 장치로 송신할 수 있다.
조작 버튼(7203)으로 전원의 온/오프, 표시되는 영상의 전환, 및 음량의 조절 등을 행할 수 있다.
여기서 표시부(7202)는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 포함한다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 휴대 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 15의 (C)는 손목시계형 휴대 정보 단말의 예를 도시한 것이다. 휴대 정보 단말(7300)은 하우징(7301), 표시부(7302), 밴드(7303), 버클(7304), 조작 버튼(7305), 및 입출력 단자(7306) 등을 포함한다.
휴대 정보 단말(7300)은 휴대 전화 통화, 이메일, 문서의 열람 및 편집, 음악 재생, 인터넷 통신, 및 컴퓨터 게임 등의 다양한 애플리케이션을 실행할 수 있다.
표시부(7302)의 표시면은 구부러져 있고, 구부러진 표시면에 화상이 표시될 수 있다. 또한, 표시부(7302)는 터치 센서를 포함하고, 손가락 또는 스타일러스 등으로 화면을 터치함으로써 조작을 행할 수 있다. 예를 들어, 표시부(7302)에 표시된 아이콘(7307)을 터치함으로써 애플리케이션을 기동할 수 있다.
조작 버튼(7305)으로 시각의 설정, 전원의 온/오프, 무선 통신의 온/오프, 매너 모드의 설정 및 해제, 및 절전 모드의 설정 및 해제 등의 다양한 기능을 행할 수 있다. 예를 들어, 조작 버튼(7305)의 기능은 휴대 정보 단말(7300)에 설치된 오퍼레이션 시스템을 설정함으로써 자유로이 설정될 수 있다.
휴대 정보 단말(7300)은 기존 통신 규격에 따른 통신 방법인 근거리 무선 통신을 채용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어 휴대 정보 단말(7300)과 무선 통신이 가능한 헤드셋 간에서 상호 통신이 행해질 수 있어, 핸즈프리 통화가 가능해진다.
또한, 휴대 정보 단말(7300)은 입출력 단자(7306)를 포함하고, 커넥터를 통하여 데이터가 다른 정보 단말에 직접 송신, 및 다른 정보 단말로부터 직접 수신될 수 있다. 입출력 단자(7306)를 통한 충전도 가능하다. 또한, 충전 동작은 입출력 단자(7306)를 사용하지 않고 무선 급전에 의하여 행해져도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 휴대 정보 단말(7300)의 표시부(7302)에 사용될 수 있다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 휴대 정보 단말을 제공할 수 있다.
도 16의 (A)~(C)는 접을 수 있는 휴대 정보 단말(7410)을 도시한 것이다. 도 16의 (A)는 펼친 휴대 정보 단말(7410)을 도시한 것이다. 도 16의 (B)는 펼치고 있는 또는 접고 있는 휴대 정보 단말(7410)을 도시한 것이다. 도 16의 (C)는 접은 휴대 정보 단말(7410)을 도시한 것이다. 휴대 정보 단말(7410)은 접었을 때 휴대성이 높다. 휴대 정보 단말(7410)은 펼쳤을 때 이음매가 없는 큰 표시 영역 때문에 열람성이 높다(highly browsable).
표시 패널(7412)은 힌지(7413)로 연결된 3개의 하우징(7415)에 의하여 지지된다. 힌지(7413)를 사용하여 2개의 하우징(7415) 사이의 접속 부분에서 휴대 정보 단말(7410)을 접음으로써, 휴대 정보 단말(7410)을 펼친 상태로부터 접은 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다. 본 발명의 일 형태를 채용하여 제작된 표시 장치를 표시 패널(7412)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 곡률 반경 1mm 이상 150mm 이하로 구부러질 수 있는 표시 장치를 사용할 수 있다.
도 16의 (D) 및 (E)는 각각 접을 수 있는 휴대 정보 단말(7420)을 도시한 것이다. 도 16의 (D)는 표시부(7422)가 바깥쪽이 되도록 접은 휴대 정보 단말(7420)을 도시한 것이다. 도 16의 (E)는 표시부(7422)가 안쪽이 되도록 접은 휴대 정보 단말(7420)을 도시한 것이다. 휴대 정보 단말(7420)을 사용하지 않을 때, 비표시부(7425)가 바깥쪽을 향하도록 휴대 정보 단말(7420)을 접음으로써, 표시부(7422)가 더러워지거나 또는 대미지를 받는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 형태를 채용하여 형성된 표시 장치를 표시부(7422)에 사용할 수 있다.
도 16의 (F)는 휴대 정보 단말(7430)의 외형을 도시한 사시도이다. 도 16의 (G)는 휴대 정보 단말(7430)의 상면도이다. 도 16의 (H)는 휴대 정보 단말(7440)의 외형을 도시한 사시도이다.
휴대 정보 단말들(7430 및 7440)은 각각 예를 들어 전화기, 노트북, 정보 열람 시스템 중 하나 이상으로서 기능한다. 구체적으로는, 휴대 정보 단말들(7430 및 7440)을 각각 스마트폰으로서 사용할 수 있다.
휴대 정보 단말(7430 및 7440)은 그 복수의 면에 문자 및 화상 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 3개의 조작 버튼(7439)을 한 면에 표시할 수 있다(도 16의 (F) 및 (H)). 또한, 파선의 직사각형으로 나타내어진 정보(7437)를 다른 면에 표시할 수 있다(도 16의 (G) 및 (H)). 정보(7437)의 예에는, SNS(social networking service)로부터의 알림, 이메일 수신 또는 전화의 착신을 나타내는 표시, 이메일 등의 제목, 이메일 등의 송신자, 날짜, 시각, 배터리의 잔량, 및 안테나의 수신 강도가 포함된다. 또는, 정보(7437) 대신에, 조작 버튼(7439) 또는 아이콘 등을 표시하여도 좋다. 도 16의 (F) 및 (G)에는 윗부분에 정보(7437)가 표시되는 예를 도시하였지만, 본 발명의 일 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 도 16의 (H)에 도시된 휴대 정보 단말(7440)과 같이 예를 들어, 옆에 정보가 표시되어도 좋다.
예를 들어, 휴대 정보 단말(7430)의 사용자는 자신의 옷의 가슴 포켓에 휴대 정보 단말(7430)을 넣은 상태로 표시(여기서는, 정보(7437))를 볼 수 있다.
구체적으로는, 착신 전화의 발신자의 전화 번호 또는 이름 등을 휴대 정보 단말(7430) 위에서 볼 수 있는 위치에 표시한다. 이로써, 사용자는 휴대 정보 단말(7430)을 포켓에서 꺼내지 않고 표시를 보고 전화를 받을지 여부를 결정할 수 있다.
휴대 정보 단말(7430)의 하우징(7435) 및 휴대 정보 단말(7440)의 하우징(7436) 각각에 탑재되는 표시부(7433)에 본 발명의 일 형태를 채용하여 제작된 표시 장치를 사용할 수 있다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 휴대 정보 단말을 제공할 수 있다.
도 16의 (I)에 도시된 휴대 정보 단말(7450)과 같이, 3개 이상의 면에 데이터를 표시하여도 좋다. 여기서는, 데이터(7455), 데이터(7456), 및 데이터(7457)가 상이한 면에 표시되어 있다.
본 발명의 일 형태를 채용하여 제작된 표시 장치는 휴대 정보 단말(7450)의 하우징(7451)에 탑재되는 표시부(7458)에 사용될 수 있다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 휴대 정보 단말을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 본 실시형태에 기재된 전자 기기의 표시부들 중 어느 것에 사용될 수 있다. 따라서, 구부림으로 인한 불량이 적고 만곡된 표시면을 가지며 신뢰성이 높은 전자 기기를 실현할 수 있다.
도 17의 (A)~(C)는 조명 장치의 예를 도시한 것이다. 조명 장치들(8000, 8010, 및 8020)은 각각 조작 스위치(8003)가 제공된 스테이지(8001), 및 스테이지(8001)에 의하여 지지되는 발광부를 포함한다.
도 17의 (A)에 도시된 조명 장치(8000)는 물결형의 발광면을 가지는 발광부(8002)를 포함하기 때문에, 디자인이 좋다.
도 17의 (B)에 도시된 조명 장치(8010)에 포함되는 발광부(8012)는 볼록하게 만곡된 2개의 발광부가 대칭적으로 배치되어 있다. 그러므로, 조명 장치(8010)로부터 모든 방향으로 광이 방사된다.
도 17의 (C)에 도시된 조명 장치(8020)는 오목하게 만곡된 발광부(8022)를 포함한다. 이는, 발광부(8022)로부터 방출되는 광이 조명 장치(8020) 앞으로 모아지기 때문에 특정한 범위를 비추는 데에 적합하다.
조명 장치들(8000, 8010, 및 8020) 각각에 포함되는 발광부는 플렉시블하기 때문에, 발광부의 발광면을 용도에 따라 자유로이 구부릴 수 있도록, 플라스틱 부재 또는 가동(可動) 프레임 등에 발광부를 고정하여도 좋다.
여기서, 발광부들(8002, 8012, 및 8022)은 각각 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치를 포함한다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 조명 장치를 제공할 수 있다.
본 실시형태는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태 및 실시예와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
또한, 하나의 실시형태에 기재된 내용(또는 그 내용의 일부라도 좋음)은 그 실시형태에 기재된 다른 내용, 및/또는 하나 이상의 다른 실시형태에 기재된 내용(또는 그 내용의 일부라도 좋음)에 적용, 조합, 또는 치환될 수 있다.
또한 각 실시형태에서, 그 실시형태에 기재된 내용은 다양한 도면을 참조하여 설명된 내용, 또는 본 명세서에 기재된 문장으로 기재된 내용이다.
또한, 하나의 실시형태에서 도시된 도면(또는 그 도면의 일부라도 좋음)을 그 도면의 다른 부분, 그 실시형태에서 도시된 다른 도면(또는 그 다른 도면의 일부라도 좋음), 및/또는 하나 이상의 다른 실시형태에서 도시된 도면(또는 그 도면의 일부라도 좋음)과 조합함으로써 더 많은 도면을 형성할 수 있다.
또한, 명세서에 있어서 어느 도면 또는 문장에도 특정되지 않은 내용은, 본 발명의 일 형태에서 제외될 수 있다. 또는, 상한 및 하한의 값으로 한정되는 어떤 값의 범위가 기재되어 있는 경우, 그 범위의 일부를 적절히 좁히거나 또는 그 범위의 일부를 삭제함으로써 그 범위의 일부를 제외한 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 이와 같이, 예를 들어 종래 기술이 제외되도록, 본 발명의 일 형태의 기술적 범위를 특정할 수 있다.
구체적인 예로서는, 제 1 트랜지스터~제 5 트랜지스터를 포함하는 회로의 도면이 도시되어 있다. 이 경우, 그 발명에서 그 회로가 제 6 트랜지스터를 포함하지 않음을 명시할 수 있다. 그 발명에서 그 회로가 커패시터를 포함하지 않음을 명시할 수 있다. 그 발명에서 그 회로가 특정의 접속 구조를 가지는 제 6 트랜지스터를 포함하지 않음을 명시할 수 있다. 그 발명에서 그 회로가 특정의 접속 구조를 가지는 커패시터를 포함하지 않음을 명시할 수 있다. 예를 들어, 그 발명에 게이트가 제 3 트랜지스터의 게이트에 접속된 제 6 트랜지스터가 포함되지 않음을 명시할 수 있다. 예를 들어 그 발명에 제 1 전극이 제 3 트랜지스터의 게이트에 접속된 커패시터가 포함되지 않음을 명시할 수 있다.
다른 구체적인 예로서, "어떤 전압은 3V 이상 10V 이하인 것이 바람직하다"라는 어떤 값에 관한 기재를 든다. 이 경우, 예를 들어 그 전압이 -2V 이상 1V 이하인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어, 그 전압이 13V 이상인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 또한, 예를 들어 그 발명에서 그 전압이 5V 이상 8V 이하임을 명시할 수 있다. 예를 들어, 그 발명에서 그 전압이 약 9V임을 명시할 수 있다. 예를 들어 그 발명에서 그 전압이 3V 이상 10V 이하이지만 9V가 아님을 명시할 수 있다. 또한, "어떤 값이 어떤 범위 내인 것이 바람직하다" 또는 "어떤 값이 어떤 조건을 만족시키는 것이 바람직하다"라는 기재가 있더라도, 그 값은 그 기재에 한정되지 않는다. 바꿔 말하면, "바람직하다" 또는 "바람직하게는" 등의 용어를 포함하는 값에 관한 기재는 반드시 그 값을 한정하지는 않는다.
다른 구체적인 예로서, "어떤 전압은 10V인 것이 바람직하다"라는 기재를 든다. 이 경우, 예를 들어 그 전압이 -2V 이상 1V 이하인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어, 그 전압이 13V 이상인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다.
다른 구체적인 예로서, "어떤 막은, 절연막이다"라는 기재를 들어 재료의 성질을 설명한다. 이 경우, 예를 들어 그 절연막이 유기 절연막인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어 그 절연막이 무기 절연막인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어 그 절연막이 도전막인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어 그 절연막이 반도체막인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다.
다른 구체적인 예로서, "A막과 B막 사이에 어떤 막이 제공되어 있다"라는 적층 구조에 관한 기재를 든다. 이 경우에는 예를 들어, 그 막이 4층 이상의 적층막인 경우를 그 발명에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어, A막과 그 막 사이에 도전막이 제공되어 있는 경우를 그 발명에서 제외함을 명시할 수 있다.
또한, 다양한 사람들이 본 명세서 등에 기재된 발명의 일 형태를 실시할 수 있다. 그러나, 발명의 실시에는 다른 사람들이 관여할 수 있다. 예를 들어, 송수신 시스템의 경우, 다음 경우가 있을 수 있다: A사가 송신 장치를 제조 및 판매하고, B사가 수신 장치를 제조 및 판매한다. 다른 예로서는, 트랜지스터 및 발광 소자를 포함하는 발광 장치의 경우, 다음 경우가 있을 수 있다: A사가 트랜지스터를 포함하는 반도체 장치를 제조 및 판매하고, B사가 이 반도체 장치를 구매하고 이 반도체 장치에 발광 소자를 제공하고, 발광 장치를 완성시킨다.
이러한 경우, A사 및 B사 각각에 대하여, 특허 침해를 주장할 수 있도록 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 바꿔 말하면, A사만이 하나의 실시형태를 실시하도록 발명의 일 형태를 구성할 수 있고, B사만이 다른 하나의 실시형태를 실시하도록 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. A사 또는 B사에 대하여 특허 침해 소송을 제기할 수 있는 발명의 일 형태는 명확하고, 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 간주할 수 있다. 예를 들어, 송수신 시스템의 경우, 본 명세서 등이 송신 장치를 단독으로 사용하는 경우 또는 수신 장치를 단독으로 사용하는 경우의 기재를 포함하지 않더라도, 송신 장치만으로 발명의 일 형태를 구성할 수 있고, 수신 장치만으로 발명의 다른 일 형태를 구성할 수 있다. 발명의 이들 실시형태는 명확하고, 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 간주할 수 있다. 다른 예는 다음과 같다: 트랜지스터 및 발광 소자를 포함하는 발광 장치의 경우, 본 명세서 등이 트랜지스터를 포함하는 반도체 장치를 단독으로 사용하는 경우 또는 발광 소자를 포함하는 발광 장치를 단독으로 사용하는 경우의 기재를 포함하지 않더라도, 트랜지스터를 포함하는 반도체 장치만으로 발명의 일 형태를 구성할 수 있고, 발광 소자를 포함하는 발광 장치만으로 발명의 다른 일 형태를 구성할 수 있다. 발명의 이들 실시형태는 명확하고, 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 간주할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 능동 소자(예를 들어 트랜지스터 또는 다이오드) 또는 수동 소자(예를 들어 커패시터 또는 레지스터) 등의 모든 단자가 접속되는 부분이 명시되지 않더라도, 당업자에게는 발명의 일 형태를 구성하는 것이 가능할 수 있다. 바꿔 말하면, 접속 부분이 명시되지 않더라도 발명의 일 형태가 명확할 수 있다. 또한 본 명세서 등에 접속 부분이 개시되어 있는 경우, 접속 부분이 명시되지 않은 발명의 일 형태가 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 판단할 수 있는 경우가 있다. 특히, 단자가 접속되는 부분의 수는 복수일 수 있고, 단자가 접속되는 부분을 반드시 명시할 필요는 없다. 그러므로, 능동 소자(예를 들어 트랜지스터 또는 다이오드) 또는 수동 소자(예를 들어 커패시터 또는 레지스터) 등의 일부의 단자가 접속되는 부분만을 명시함으로써 발명의 일 형태를 구성하는 것이 가능할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 적어도 회로의 접속 부분이 명시되어 있으면 당업자에게는 발명을 특정하는 것이 가능할 수 있다. 또는, 적어도 회로의 기능이 명시되어 있으면 당업자에게는 발명을 특정하는 것이 가능할 수 있다. 바꿔 말하면, 회로의 기능이 명시되어 있으면 발명의 일 형태는 명확할 수 있다. 또한, 기능이 명시된 발명의 일 형태가 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 판단할 수 있다. 그러므로, 회로의 접속 부분이 명시되어 있으면, 기능이 명시되지 않더라도 발명의 일 형태로서 회로가 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 또는, 회로의 기능이 명시되어 있으면, 접속 부분이 명시되지 않더라도 발명의 일 형태로서 회로가 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 하나의 실시형태에 기재된 도면 또는 문장에 있어서 그 도면 또는 문장의 일부를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그러므로, 어떤 부분에 관한 도면 또는 문장이 기재되어 있는 경우, 그 도면 또는 문장의 일부를 추출한 내용도 발명의 일 형태로서 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그 발명의 실시형태는 명확하다. 그러므로 예를 들어, 하나 이상의 능동 소자(예를 들어 트랜지스터 또는 다이오드), 배선, 수동 소자(예를 들어 커패시터 또는 레지스터), 도전층, 절연층, 반도체층, 유기 재료, 무기 재료, 부품, 장치, 동작 방법, 또는 제작 방법 등이 기재된 도면 또는 문장에서, 그 도면 또는 문장의 일부를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 예를 들어, N개의 회로 소자(예를 들어 트랜지스터 또는 커패시터; N은 정수)가 제공된 회로도에서, M개의 회로 소자(예를 들어 트랜지스터 또는 커패시터; M은 정수이며 M<N)를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 다른 예로서는, N개의 층(N은 정수)이 제공된 단면도에서 M개의 층(M은 정수이며 M<N)을 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 다른 예로서는, N개의 요소(N은 정수)가 제공된 흐름도에서 M개의 요소(M은 정수이며 M<N)를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 다른 예로서는, "A는 B, C, D, E, 또는 F를 포함한다"라는 문장에서 일부의 어떤 요소를 추출하여, 예를 들어 "A는 B 및 E를 포함한다", "A는 E 및 F를 포함한다", "A는 C, E, 및 F를 포함한다", 또는 "A는 B, C, D, 및 E를 포함한다"라고 발명의 일 형태를 구성할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 하나의 실시형태에 기재된 도면 또는 문장에 적어도 하나의 구체적인 예가 기재되어 있는 경우, 그 구체적인 예의 상위 개념을 도출 가능한 것은 당업자에게는 용이하게 이해된다. 그러므로, 하나의 실시형태에 기재된 도면 또는 문장에서 적어도 하나의 구체적인 예가 기재되어 있는 경우, 그 구체적인 예의 상위 개념이 발명의 일 형태로서 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그 발명의 실시형태는 명확하다.
또한, 본 명세서 등에서 적어도 도면에 기재된 내용(도면의 일부라도 좋음)은 발명의 일 형태로서 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그러므로, 어떤 내용이 도면에 기재되어 있으면, 그 내용이 문장으로 기재되지 않더라도 그 내용은 발명의 일 형태로서 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 도면에서 추출한 도면의 일부는 발명의 일 형태로서 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그 발명의 실시형태는 명확하다.
(실시예)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 제작하고 고온 고습 환경하에서 신뢰성 테스트를 행하였다. 결과를 아래에서 설명한다.
본 실시예에서는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치인 샘플 a, 비교예의 표시 장치인 샘플 b를 제작하였다.
또한, 본 실시예에서의 샘플은 실시형태 1에 나타낸 방법에 의하여 제작되었다.
[샘플의 제작]
샘플 a 및 비교 샘플 b에 사용한 재료에 대하여 도 9를 참조하여 설명한다.
제 1 기판(121) 및 제 2 기판(101)으로서 두께 약 20μm의 플라스틱막을 사용하였다.
접착층(125 및 131) 및 실링층(153)에 2성분형 에폭시 수지를 사용하였다.
버퍼층(120) 및 제 2 버퍼층(132)은 각각, 두께 약 600nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 약 200nm의 질화 실리콘막, 두께 약 200nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 약 140nm의 질화 산화 실리콘막, 및 두께 약 100nm의 산화 질화 실리콘막의 적층막을 사용하여 형성하였다.
샘플 a에만, 두께 약 100nm의 타이타늄막을 사용하여 균열 억제층(122)을 형성하였고, 두께 약 2.0μm의 아크릴 수지막을 사용하여 커버층(123)을 형성하였다.
두께 약 400nm의 질화 실리콘막과 두께 약 50nm의 산화 질화 실리콘막의 적층막을 사용하여 절연층(134)을 형성하였다. 두께 약 450nm의 산화 질화 실리콘막과 두께 약 100nm의 질화 실리콘막의 적층막을 사용하여 절연층(141)을 형성하였다. 두께 약 2.0μm의 아크릴 수지막을 절연층(142)으로서 사용하였다. 두께 약 1.0μm의 폴리이미드 수지막을 절연층(144)으로서 사용하였다.
[균열의 관찰]
샘플 a 및 비교 샘플 b에 신뢰성 테스트를 행하였다; 그리고, 균열 억제 영역과 그 부근을 광학 현미경으로 관찰하였다. 신뢰성 테스트에서는 샘플 a 및 비교 샘플 b를 고온 고습 환경(온도: 65℃ 및 습도: 90%)에서 유지하였다.
도 18의 (A) 및 도 19의 (A)는 광학 현미경 사진을 나타낸 것이다. 도 18의 (B) 및 도 19의 (B)는 각각 선 X2-Y2 및 X3-Y3을 따른 단면 개략도이다.
도 18의 (A)는 고온 고습 환경에서 약 600시간 유지한 샘플 a의 광학 현미경 사진이다. 현미경 사진에서, 위에서 아래로 균열이 생겼지만, 균열의 진행이 균열 억제 영역(110) 앞에서 멈춘다.
도 19의 (A)는 고온 고습 환경에서 약 600시간 유지한 샘플 b의 광학 현미경 사진이다. 현미경 사진의 왼쪽으로부터 균열이 생겨, 주사선 구동 회로부로 진행되어 있다.
절연층(142)의 재료만이 비교 샘플 b와는 다른 또 하나의 샘플을 제작하고 그 단면을 관찰하였다. 그러면, 버퍼층(120)에 균열이 발견되었다(도 20). 이 샘플의 절연층(142)은 두께 약 2.0μm의 폴리이미드 수지막을 사용하여 형성하였다. 상술한 결과는, 버퍼층(120)과 접촉하도록 균열 억제 영역(110)을 제공함으로써 버퍼층(120)에 생긴 균열의 진행을 억지할 수 있는 것을 나타낸다.
그 결과, 표시 장치의 외측 가장자리의 균열 억제층이 균열의 진행을 방지하는 데 효과적인 것을 알았다.
본 출원은 2014년 3월 6일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-043742의 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.
또한 이하에 기재된 본 발명의 구조에서는, 동일한 부분 또는 비슷한 기능을 가지는 부분을 다른 도면 간에서 동일한 부호로 나타내고, 그 설명을 반복하지 않는 경우가 있다. 또한, 비슷한 기능을 가지는 부분에는 동일한 해치 패턴을 적용하고, 이 부분을 특별히 부호로 나타내지 않는 경우가 있다.
또한, 본 명세서에서 설명하는 각 도면에 있어서 각 구성 요소의 크기, 층 두께, 또는 영역은 명료화를 위하여 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서, 발명의 실시형태는 이런 스케일에 반드시 한정되지는 않는다.
또한, 본 명세서 등에서 "제 1" 및 "제 2" 등의 서수사는 구성 요소들의 혼동을 피하기 위하여 사용하는 것이고, 그 용어들은 구성 요소를 수적으로 한정하지 않는다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서, 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치의 예인 화상 표시 장치의 구조 및 제작 방법의 예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 화상 표시 장치의 예로서, 유기 EL(electroluminescence) 소자를 포함하는 화상 표시 장치(이하, 표시 장치라고도 함)에 대하여 이하에서 설명한다.
[표시 장치의 구조예]
도 1의 (A)는 전면 발광(top emission) 구조를 가지는 표시 장치(100)의 상면 개략도이다. 또한, 도 1의 (A)에서는 명료화를 위하여 일부의 구성 요소를 도시하지 않았다.
도 1의 (B)는, 제 2 기판(101)의 4개의 모서리 중 하나를 포함하는 영역을 통과하는 선 A1-B1, 표시부(102)의 일부를 통과하는 선 C1-D1, 그리고 신호선 구동 회로(103) 및 외부 접속 단자(105)를 포함하는 영역을 통과하는 선 E1-F1을 따른, 도 1의 (A)의 단면 개략도이다.
표시 장치(100)는 제 2 기판(101) 상면 위에, 표시부(102), 신호선 구동 회로(103), 주사선 구동 회로(104), 및 외부 접속 단자(105)를 포함한다.
표시 장치(100)에서, 표시부(102)를 둘러싸도록 균열 억제 영역(110)이 제공되어 있다. 또한, 제 1 기판(121)의 4개의 모서리에 마커(124)가 제공되어 있다.
여기서, 균열 억제 영역(110)은 후술하는 균열 억제층을 적어도 하나 포함한다.
표시 장치(100)에서, 제 1 기판(121)과 제 2 기판(101)은 실링층(153) 및 실란트(154)를 개재(介在)하여 서로 마주본다. 접착층(125)을 개재하여 제 1 기판(121)에 제 1 버퍼층(분리될 층이라고도 하며 이하에서는 단순히 버퍼층이라고 함)(120)이 제공되어 있다. 복수의 제 1 균열 억제층(이하에서는 단순히 균열 억제층이라고 함)(122)을 포함하는 균열 억제 영역(110) 등은 버퍼층(120)과 접촉하도록 제공되어 있다. 또한, 접착층(131)을 개재하여 제 2 기판(101) 위에 제 2 버퍼층(132)이 제공되어 있다. 표시 소자로서 기능하는 발광 소자(114), 표시부(102), 신호선 구동 회로(103), 및 주사선 구동 회로(104) 등에 포함되는 트랜지스터, 및 외부 접속 단자(105)는 제 2 버퍼층(132) 위에 제공되어 있다.
또한, 제 1 기판(121) 및 제 2 기판(101)은 플렉시블 기판인 것이 바람직하다.
버퍼층(120) 및 제 2 버퍼층(132)은, 기판(제 1 기판(121) 및 제 2 기판(101)) 및 접착층(접착층(125 및 131))을 통과한 불순물이 발광 소자(114) 등으로 확산되는 것을 억제한다. 특히, 발광 소자(114) 위의 버퍼층(120)에 의하여 표시 장치(100)의 신뢰성이 높아진다.
버퍼층(120)은 발광 소자(114)로의 불순물의 확산을 방지하는 배리어막으로서 기능한다. 버퍼층(120)은 예를 들어, 무기 재료의 단일막 또는 적층막으로 할 수 있다. 이러한 재료를 사용하면, 제 1 기판(121)이 배리어성이 낮은, 특히 내습성이 낮은 재료로 만들어지더라도 표시 장치의 내습성이 높아진다.
그러나, 예를 들어 표시 장치(100)를 구부리면 무기막에서 취성 파손(brittle fracture)이 쉽게 일어나고, 이에 기인하여 버퍼층(120)에 균열이 생길 수 있다. 또한, 내습성이 낮은 무기막은 팽창 비율이 낮기 때문에, 예를 들어 표시 장치(100)가 고온 고습 환경에 놓여있는 경우, 버퍼층(120) 부근의 층이 버퍼층(120)보다 더 팽창된다. 이것이 버퍼층(120)과 인접한 층의 계면에서의 응력 집중으로 이어져, 균열이 생기는 경우가 있다.
따라서, 버퍼층(120)에 포함되는 무기막과는 다른 재료로 만들어지는 균열 억제층(122)을 버퍼층(120)과 접촉하도록 제공한다. 그 결과, 버퍼층(120)에 생긴 균열의 진행을 억지할 수 있다.
균열 억제층(122)은 무기막보다 전성(展性)이 높고 팽창 비율이 낮은 도전막을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 무기막에 대한 접착력이 높은 수지 재료로 균열 억제층(122)을 형성하면, 버퍼층(120) 표면에 대한 응력 집중을 균열 억제층(122)과 버퍼층(120)의 계면에서 저감할 수 있으므로 바람직하다.
균열 억제 영역(110)은 2개의 균열 억제층(122)을 포함한다. 도 1의 (A)에 도시된 바와 같이, 표시부(102)를 둘러싸는 균열 억제층들(122)은 각각, 위에서 볼 때 폐곡선(루프, 또는 끝이 접촉된 곡선이라고도 함)을 이룬다.
이와 같이 표시부(102)를 둘러싸도록 균열 억제 영역(110)을 제공함으로써, 대형 기판 위에 복수의 표시 장치(100)를 한번에 제작한 다음에 각각 분할하는 경우에, 버퍼층(120)의 단부에 생긴 균열이 균열 억제 영역(110)을 가로질러 진행되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 후술하는 바와 같이 지지 기판을 분리하는 단계를 거쳐 표시 장치(100)를 제작할 수 있다. 그 경우, 기판의 단부로부터 분리가 진행되면서 버퍼층(120)에 균열이 생길 수 있지만, 균열이 균열 억제 영역(110)을 가로질러 진행되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 1의 (A)에서의 균열 억제 영역(110)은 표시부(102)를 둘러싸는 폐곡선이지만, 균열 억제 영역(110)을 폐곡선으로 제공할 필요는 없고 복수의 선으로 분할하여도 좋다.
도 2의 (A)는 균열 억제 영역(110)이 예를 들어 3개의 균열 억제층(122)을 포함하는, 표시 장치(100)의 상면 개략도이다. 도 2의 (B)는 도 2의 (A)에서의 균열 억제 영역(110)의 일부(파선으로 둘러쌈)를 확대한 상면 개략도이다.
도 2의 (A)에서 일점쇄선의 화살표로 가리킨 바와 같이, 균열은 표시 장치(100)의 단부로부터 내부로 선형적으로 진행될 경향이 있다. 그러므로, 균열 억제층(122)이 폐곡선인 도 2의 (B)의 구조 대신에, 균열 억제층(122)이 도 2의 (C)에 도시된 바와 같이 분단 부분이 서로 다른 위치에 제공되어 있는 구조를 가지면, 표시 장치(100)의 강성을 높이지 않고 균열의 진행을 억지할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 분단 부분을 가지는 모든 균열 억제층(122)을 균열이 진행되는 방향에 대하여 수직으로 배치할 필요는 없고, 예를 들어 균열 억제층(122)을 도 2의 (D)에 도시된 바와 같이 배치하여도 좋다.
이 구조예에서 버퍼층(120)과 접촉되는 마커(124)는 스크라이브 마커로 기능하지만, 다른 기능을 가져도 좋다.
예를 들어, 마커(124)는 나중에 제작 방법의 예에서 설명하는 EL층의 퇴적 또는 지지 기판들의 접착에서의 위치 맞춤에 사용되는 얼라인먼트 마커라도 좋다. 대형 기판 위에 복수의 표시 장치(100)를 한번에 제작하는 경우, 표시 장치(100)를 각각 분할하는 선 외측에 얼라인먼트 마커를 배치하여도 좋다.
표시 장치(100)의 다른 구성 요소에 대하여 이하에서 도 1의 (B)를 참조하여 설명한다.
표시 장치(100)의 트랜지스터(트랜지스터(111, 112, 및 113)) 또는 발광 소자(114)에 포함되는 도전층과 동일한 재료를 사용하여 외부 접속 단자(105)를 형성하면, 제작 공정을 간략화할 수 있으므로 바람직하다. 이 구조예에서는 제 1 전극(143), 및 트랜지스터의 소스 또는 드레인 전극을 형성하는 전극(136)과 동일한 재료를 사용하여 외부 접속 단자(105)를 형성한다. ACF(anisotropic conductive film) 또는 ACP(anisotropic conductive paste) 등을 통하여 외부 접속 단자(105)에 FPC(flexible printed circuit) 또는 IC를 탑재하는 경우, 표시 장치(100)에 신호를 입력할 수 있다. 이 구조예에서는 FPC(155)가 커넥터(156)를 통하여 제공되어 있다.
도 1의 (B)는 신호선 구동 회로(103)가 트랜지스터(111)를 포함하는 예를 도시한 것이다. 신호선 구동 회로(103)는 예를 들어, n채널 트랜지스터와 p채널 트랜지스터를 조합하여 사용한 회로이어도 좋고, 또는 n채널 트랜지스터 또는 p채널 트랜지스터의 어느 한쪽으로 형성된 회로이어도 좋다. 주사선 구동 회로(104)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 이 구조예는 표시부(102)가 형성되는 제 2 버퍼층(132) 위에 신호선 구동 회로(103) 및 주사선 구동 회로(104)가 형성되는 구조를 나타내고 있다. 또는 예를 들어 신호선 구동 회로(103), 주사선 구동 회로(104), 또는 그 양쪽으로서 구동 회로 IC를 사용하여도 좋고, COG(chip on glass) 방식 또는 COF(chip on film) 방식에 의하여 구동 회로 IC를 제 2 기판(101)에 탑재하여도 좋고, 또는 COF 방식에 의하여 구동 회로 IC가 제공된 플렉시블 프린트 기판(FPC)을 제 2 기판(101)에 탑재하여도 좋다.
도 1의 (B)는 표시부(102)의 예로서 하나의 화소의 단면 구조를 도시한 것이다. 화소는 스위칭 트랜지스터(112), 전류 제어 트랜지스터(113), 및 전류 제어 트랜지스터(113)의 한 쌍의 전극(136) 중 하나에 전기적으로 접속된 제 1 전극(143)을 포함한다. 제 1 전극(143)의 단부를 덮도록 절연층(144)이 제공되어 있다.
이 예에서 표시 장치(100)의 트랜지스터(111, 112, 및 113)는 보텀 게이트 트랜지스터이다. 각 트랜지스터는 채널로서 기능하는 영역을 가지는 반도체층(135), 게이트 전극(133), 및 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(134)을 포함한다. 또한, 한 쌍의 전극(136)은 반도체층(135)과 접촉하여 제공되고, 절연층(141) 및 절연층(142)은 반도체층(135) 및 전극(136)을 덮도록 제공되어 있다. 또한, 반도체층(135)에서 저저항 영역들에, 그 사이에 개재되도록 채널로서 기능하는 영역이 제공되어도 좋다.
발광 소자(114)는, 절연층(142) 위에 제 1 전극(143), EL층(151), 및 제 2 전극(152)이 이 순서대로 적층된 적층 구조를 가진다. 이 구조예에서 나타내는 표시 장치(100)는 전면 발광의 표시 장치이기 때문에, 제 2 전극(152)에 발광 재료를 사용한다. 제 1 전극(143)에 반사 재료를 사용하는 것이 바람직하다. EL층(151)은 적어도 발광성 유기 화합물을 함유한다. EL층(151)에 전류가 흐르도록, EL층(151)을 사이에 개재한 제 1 전극(143)과 제 2 전극(152) 사이에 전압을 인가하면, 발광 소자(114)가 광을 방출할 수 있다.
제 1 기판(121)은 제 2 기판(101)과 마주보도록 제공된다. 제 2 기판(101)과 제 1 기판(121)은 실링층(153), 및 표시부(102)의 외측 그리고 균열 억제 영역(110)의 내측에 제공된 실란트(154)로 서로 접착된다. 또한, 실란트(154)를 반드시 제공할 필요는 없고, 제 1 기판(121)을 실링층(153)만으로 접착하여도 좋다.
제 1 기판(121)에서 발광 소자(114)와 마주보는 면에, 접착층(125)을 개재하여 버퍼층(120)을 제공한다. 컬러 필터(127) 및 블랙 매트릭스(126)를, 각각 발광 소자(114) 및 절연층(144)과 중첩되도록 버퍼층(120) 상에 제공한다.
제 1 기판(121)에서 발광 소자(114)와 마주보지 않는 다른 쪽 면에, 투명 도전막을 제공하여 터치 센서를 형성하여도 좋고, 또는 터치 센서의 기능을 가지는 플렉시블 기판을 부착하여도 좋다.
[재료 및 형성 방법]
상술한 구성 요소의 재료 및 제작 방법을 이하에서 설명한다.
[플렉시블 기판]
플렉시블 기판으로서 유기 수지 기판, 또는 가요성을 가질 정도로 얇은 유리 기판 등을 사용할 수 있다.
그 재료의 예에는 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 및 폴리바이닐클로라이드 수지가 포함된다. 열팽창 계수가 낮은 재료, 예를 들어 폴리아마이드이미드 수지, 폴리이미드 수지, 또는 PET 등의 열팽창 계수가 30×10-6/K 이하인 재료를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 섬유체에 수지가 함침(含浸)된 기판(프리프레그라고도 함), 또는 무기 필러와 유기 수지를 혼합하여 열팽창 계수를 낮춘 기판을 사용할 수도 있다.
상술한 재료에 섬유체가 포함되는 경우, 유기 화합물 또는 무기 화합물의 고강도 섬유를 그 섬유체로서 사용한다. 고강도 섬유는 구체적으로 인장 탄성률이 높은 섬유 또는 영률(Young's modulus)이 높은 섬유이다. 대표적인 예에는 폴리바이닐 알코올계 섬유, 폴리에스터계 섬유, 폴리아마이드계 섬유, 폴리에틸렌계 섬유, 아라미드계 섬유, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유, 유리 섬유, 및 카본 섬유가 포함된다. 유리 섬유로서는 E 유리, S 유리, D 유리, 또는 Q 유리 등을 사용한 유리 섬유를 사용할 수 있다. 이들 섬유는 직포 또는 부직포 상태로 사용하여도 좋고, 이 섬유체에 수지를 함침시키고 그 수지를 경화시킨 구조체를 플렉시블 기판으로서 사용하여도 좋다. 섬유체 및 수지를 포함하는 구조체를 플렉시블 기판으로서 사용하는 경우, 구부림 및 국소적인 압력으로 인한 대미지에 대한 신뢰성을 높일 수 있으므로 바람직하다.
EL층(151)으로부터 방출되는 광을 투과시킬 수 있는 재료를, 발광 소자(114)로부터 방출되는 광이 투과하는 플렉시블 기판에 사용한다. 광 추출 측에 제공되는 재료의 추출 효율(outcoupling efficiency)을 향상시키기 위해서는 가요성을 가지는 투광성 재료의 굴절률이 높은 것이 바람직하다. 예를 들어, 굴절률이 높은 무기 필러를 유기 수지에 분산시켜 얻은 기판은 상기 유기 수지만으로 형성된 기판보다 높은 굴절률을 가질 수 있다. 특히, 입자 직경이 40nm 이하로 작은 무기 필러를 사용하는 경우, 이와 같은 필러는 광학적인 투명성을 유지할 수 있으므로 바람직하다.
광을 투과시키는 측과는 반대 측에 제공되는 기판은 투광성을 가질 필요가 없기 때문에, 상술한 기판 외에도 금속 기판 또는 합금 기판 등을 사용할 수도 있다. 휠 수 있고 구부릴 수 있게 하기 위해서는 기판의 두께를 10μm 이상 200μm 이하로 하는 것이 바람직하고, 20μm 이상 50μm 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 기판의 재료에 특별한 한정은 없지만, 예를 들어 알루미늄, 구리, 니켈, 또는 알루미늄 합금 또는 스테인리스 강 등의 금속 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 금속 또는 합금 재료를 함유하는 도전성 기판을 광을 투과시키지 않는 측에 제공되는 플렉시블 기판으로서 사용하는 경우, 발광 소자(114)에서 발생되는 열의 소산을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다.
도전성 기판을 사용하는 경우, 기판 표면을 산화시키거나 또는 기판 표면에 절연막을 제공하여 절연시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도전성 기판 표면 위에 전착법, 스핀코팅법 또는 딥법(dip method) 등의 도포법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 증착법 또는 스퍼터링법 등의 퇴적법에 의하여 절연막을 형성하여도 좋다. 또는, 기판 표면을 산소 분위기에 노출시키거나 또는 산소 분위기에서 가열하여 산화시키거나, 또는 양극 산화법에 의하여 산화시켜도 좋다.
플렉시블 기판이 요철이 있는 표면을 가지는 경우에는 평평한 절연 표면이 형성되도록, 요철이 있는 표면을 덮도록 평탄화층을 제공하여도 좋다. 평탄화층에는 절연 재료를 사용할 수 있으며 유기 재료 또는 무기 재료를 사용할 수 있다. 평탄화층은 스퍼터링법 등의 퇴적법, 스핀코팅법 또는 딥법 등의 도포법, 잉크젯법 또는 디스펜싱법 등의 토출법, 또는 스크린 인쇄법 등의 인쇄법 등에 의하여 형성될 수 있다.
플렉시블 기판으로서 적층된 복수의 층을 포함하는 재료를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 유기 수지로 형성되는 2종류 이상의 층이 적층된 재료, 유기 수지로 형성되는 층과 무기 재료로 형성되는 층이 적층된 재료, 또는 무기 재료로 형성되는 2종류 이상의 층이 적층된 재료를 사용한다. 무기 재료로 형성되는 층에 의하여 수분 등이 내부에 들어가는 것이 방지되고, 그 결과 표시 장치의 신뢰성이 향상된다.
무기 재료로서 금속 또는 반도체의 산화물 재료, 질화물 재료, 또는 산화 질화물 재료 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 또는 산화 질화 알루미늄을 사용하여도 좋다. 또한, 본 명세서에서 질화 산화란 산소보다 많은 양의 질소를 함유하는 재료를 말하고, 산화 질화란 질소보다 많은 양의 산소를 함유하는 재료를 말한다. 또한, 각 원소의 함유량은 예를 들어 RBS(Rutherford backscattering spectrometry)에 의하여 측정될 수 있다.
예를 들어, 유기 수지로 형성되는 층과 무기 재료로 형성되는 층을 적층하는 경우, 무기 재료로 형성되는 층은 스퍼터링법, CVD(chemical vapor deposition)법, 또는 도포법 등에 의하여 유기 수지로 형성되는 층 위 또는 아래에 형성될 수 있다.
플렉시블 기판으로서 가요성을 가질 정도로 얇은 유리 기판을 사용하여도 좋다. 구체적으로는, 발광 소자(114)에 가까운 측으로부터 유기 수지층, 접착층, 및 유리층을 순차적으로 적층한 시트를 사용하는 것이 바람직하다. 유리층의 두께는 20μm 이상 200μm 이하, 바람직하게는 25μm 이상 100μm 이하이다. 이러한 두께에 의하여, 유리층은 높은 가요성과, 물 및 산소에 대한 높은 배리어성의 양쪽 모두를 가질 수 있다. 유기 수지층의 두께는, 10μm 이상 200μm 이하, 바람직하게는 20μm 이상 50μm 이하이다. 유리층과 접촉되는 이러한 유기 수지층에 의하여, 유리층의 깨짐 또는 균열을 억제할 수 있고, 그 결과 기계적 강도가 높아진다. 이와 같은 유리 재료와 유기 수지의 복합 재료를 사용하여 플렉시블 기판을 형성하면, 신뢰성이 매우 높은 플렉시블 표시 장치를 얻을 수 있게 된다.
또는, 유리 기판 등의 가요성을 가지지 않는 기판을 사용하여도 좋다.
[발광 소자]
발광 소자로서는 자기 발광성 소자를 사용할 수 있고, 전류 또는 전압에 의하여 휘도가 제어되는 소자가 발광 소자의 범주에 포함한다. 예를 들어, LED(light-emitting diode), 유기 EL 소자, 또는 무기 EL 소자를 사용할 수 있다.
본 실시형태의 표시 장치(100)에 포함되는 발광 소자(114)는 한 쌍의 전극(제 1 전극(143) 및 제 2 전극(152)), 및 한 쌍의 전극 사이의 EL층(151)을 포함한다. 한 쌍의 전극 중 하나는 애노드로서 기능하고 다른 하나는 캐소드로서 기능한다.
발광 소자(114)에서, 광 방출 측의 전극에는 EL층(151)으로부터 방출되는 광을 투과시키는 재료를 사용한다.
투광성 재료로서 산화 인듐, 산화 인듐 산화 주석, 산화 인듐 산화 아연, 산화 아연, 및 갈륨이 첨가된 산화 아연을 사용할 수 있다. 그래핀을 사용하여도 좋다. 다른 예로서는 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 및 타이타늄 등의 금속 재료; 및 이들 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 합금 재료가 있다. 금속 재료의 질화물(예를 들어 질화 타이타늄) 등을 사용하여도 좋다. 금속 재료(또는 그 질화물)를 사용하는 경우, 광을 투과시킬 수 있을 정도로 두께를 작게 설정한다. 또는, 상술한 재료 중 어느 것을 포함하는 적층을 도전층으로서 사용할 수도 있다. 예를 들어, 은-마그네슘 합금과 산화 인듐 산화 주석의 적층막을 사용하는 경우, 전기 전도도를 높일 수 있으므로 바람직하다.
이와 같은 전극은 증착법 또는 스퍼터링법 등에 의하여 형성한다. 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용하여도 좋다.
투광성을 가지는 상술한 도전성 산화물을 스퍼터링법에 의하여 형성하는 경우, 아르곤 및 산소를 함유하는 분위기하에서의 퇴적에 의하여 투광성이 높아진다.
또한, EL층 위에 도전성 산화물막을 형성하는 경우, 도전성 산화물막을 산소 농도가 저감된 아르곤-함유 분위기하에서 형성되는 제 1 도전성 산화물막과, 아르곤 및 산소를 함유하는 분위기하에서 형성되는 제 2 도전성 산화물막의 적층막으로 하면, EL층에 대한 퇴적 대미지를 저감할 수 있으므로 바람직하다. 여기서, 제 1 도전성 산화물막의 형성에 사용하는 아르곤 가스의 순도는 높은 것이 바람직하고, 예를 들어, 이슬점이 -70℃ 이하, 더 바람직하게는 -100℃ 이하인 아르곤 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
EL층(151)으로부터 방출되는 광을 반사할 수 있는 재료를, 광을 투과시키는 측과는 반대 측에 제공되는 전극에 사용하는 것이 바람직하다.
광 반사 재료로서는 예를 들어, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속, 또는 이들 금속 중 어느 것을 함유하는 합금을 사용할 수 있다. 또는, 란타넘, 네오디뮴, 또는 저마늄 등을 이들 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 금속 또는 합금에 첨가하여도 좋다. 또한, 다음 중 어느 것을 사용할 수 있다: 알루미늄-타이타늄 합금, 알루미늄-니켈 합금, 및 알루미늄-네오디뮴 합금 등의 알루미늄을 함유하는 합금(알루미늄 합금); 및 은-구리 합금, 은-팔라듐-구리 합금, 및 은-마그네슘 합금 등의 은을 함유하는 합금이다. 은-구리 합금은 내열성이 높으므로 바람직하다. 또한, 금속막 또는 금속 산화물막을 알루미늄 합금막과 접촉하도록 적층함으로써 알루미늄 합금막의 산화를 억제할 수 있다. 금속막 또는 금속 산화물막의 재료의 예로서는 타이타늄 및 산화 타이타늄이 있다. 또는, 상술한 투광성 재료 중 어느 것을 함유하는 막과 상술한 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 막을 적층하여도 좋다. 예를 들어, 은과 산화 인듐 산화 주석을 포함하는 적층막, 또는 은-마그네슘 합금과 산화 인듐 산화 주석을 포함하는 적층막을 사용할 수 있다.
이와 같은 전극을 증착법 또는 스퍼터링법 등에 의하여 형성한다. 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용하여도 좋다.
EL층(151)은 적어도 발광성 유기 화합물을 함유하는 층(이하에서 발광층이라고도 함)을 포함하며, 단층 및 적층된 복수의 층 중 어느 쪽이어도 좋다. 적층된 복수의 층을 포함하는 구조의 예로서, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층을 애노드 측으로부터 이 순서대로 적층할 수 있다. 또한, 발광층을 제외한 이들 모든 층을 반드시 EL층(151)에 제공할 필요는 없다. 또한, 이들 층 각각을 이중 이상으로 제공하여도 좋다. 구체적으로는, EL층(151)에 복수의 발광층을 제공하여도 좋고, 또는 전자 주입층 위에 또 하나의 정공 주입층을 제공하여도 좋다. 또한, 중간층으로서, 전하 발생층 또는 전자 릴레이층 등의 다른 구성 요소를 적절히 추가하여도 좋다. 또는, 상이한 색을 나타내는 복수의 발광층을 적층하여도 좋다. 예를 들어, 보색의 광을 방출하는 2개 이상의 층을 적층함으로써 백색 발광을 얻을 수 있다.
EL층(151)은 진공 증착법, 잉크젯법 또는 디스펜싱법 등의 토출법, 또는 스핀코팅법 등의 도포법에 의하여 형성될 수 있다.
[실란트, 실링층, 및 접착층]
실란트(154) 및 실링층(153)으로서는 예를 들어 겔, 또는 2성분 혼합형 수지, 열 경화성 수지, 또는 광 경화성 수지 등의 경화성 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지, 폴리이미드, 폴리바이닐클로라이드(PVC), 폴리바이닐뷰티랄(PVB), 또는 에틸렌바이닐아세테이트(EVA)를 사용할 수 있다. 특히 에폭시 수지 등, 투습성이 낮은 재료가 바람직하다.
실란트(154) 및/또는 실링층(153)에 건조제가 함유되어도 좋다. 예를 들어, 알칼리 토금속의 산화물(예를 들어 산화 칼슘 또는 산화 바륨) 등, 화학 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 또는, 제올라이트 또는 실리카 겔 등, 물리 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 건조제로서 사용하여도 좋다. 입자상 건조제를 사용하는 경우, 발광 소자(114)로부터 방출되는 광이 건조제에 의하여 난반사되기 때문에 시야각 의존성이 향상된 신뢰성이 높은 발광 장치(특히 조명 등에 유용)를 구현할 수 있다. 또한, 접착층(125 및 131)으로서 실란트(154)와 동일한 재료를 사용하여도 좋다.
[트랜지스터]
표시부(102), 신호선 구동 회로(103), 및 주사선 구동 회로(104)에서의 트랜지스터의 구조에 특별한 한정은 없다. 예를 들어, 스태거(forward staggered) 트랜지스터 또는 역 스태거(inverted staggered) 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 또한, 톱 게이트 트랜지스터 또는 보텀 게이트 트랜지스터의 어느 한쪽을 사용하여도 좋다. 또한, 채널 에치(channel-etched) 트랜지스터 또는 채널 보호 트랜지스터의 어느 한쪽을 사용하여도 좋다. 채널 보호 트랜지스터의 경우, 채널 영역 위에만 채널 보호막을 제공하여도 좋다. 또는, 소스 전극 및 드레인 전극이 반도체층과 접촉되는 부분에만 개구를 형성하고, 개구 외의 영역에 채널 보호막을 제공하여도 좋다.
트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체층에 적용 가능한 반도체로서, 예를 들어 실리콘 또는 저마늄 등의 반도체 재료, 화합물 반도체 재료, 유기 반도체 재료, 또는 산화물 반도체 재료를 사용하여도 좋다.
트랜지스터에 사용하는 반도체의 결정성에 대한 특별한 한정은 없고, 비정질 반도체 또는 결정성을 가지는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 부분적으로 결정 영역을 포함하는 반도체)를 사용하여도 좋다. 결정성을 가지는 반도체를 사용하면, 트랜지스터 특성의 열화를 저감할 수 있으므로 바람직하다.
예를 들어, 반도체로서 실리콘을 사용하는 경우, 비정질 실리콘, 미결정 실리콘, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘 등을 사용할 수 있다.
반도체로서 산화물 반도체를 사용하는 경우, 인듐, 갈륨, 및 아연 중 적어도 하나를 함유하는 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 대표적으로는 In-Ga-Zn계 금속 산화물을 사용할 수 있다. 실리콘보다 밴드 갭이 넓고 캐리어 밀도가 낮은 산화물 반도체를 사용하면 오프 상태 누설 전류를 저감할 수 있으므로 바람직하다.
이 구조예에서는 보텀 게이트 트랜지스터를 사용하고, 후술하는 실시형태에서는 톱 게이트 트랜지스터를 사용하는 경우를 설명한다.
[버퍼층 및 절연층]
버퍼층(120)은 제 1 기판(121) 및 접착층(125)을 통과한 불순물, 특히 수분의 확산을 억제하는 기능을 가진다. 제 2 버퍼층(132)은 제 2 기판(101) 및 접착층(131)을 통과한 불순물의 확산을 억제하는 기능을 가진다. 트랜지스터의 반도체층과 접촉되는 절연층(134), 및 트랜지스터를 덮는 절연층(141)은 불순물이 반도체층으로 확산되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 이들 층은 예를 들어, 실리콘 등의 반도체의 산화물 또는 질화물, 또는 알루미늄 등의 금속의 산화물 또는 질화물을 사용하여 형성될 수 있다. 또는, 이러한 무기 절연 재료의 적층막, 또는 이러한 무기 절연 재료와 유기 절연 재료의 적층막을 사용하여도 좋다.
무기 절연 재료로서는, 예를 들어 질화 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화 산화 알루미늄, 산화 질화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 갈륨, 질화 실리콘, 산화 실리콘, 질화 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 산화 저마늄, 산화 지르코늄, 산화 란타넘, 산화 네오디뮴, 및 산화 탄탈럼 중에서 선택되는 하나 이상의 재료를 포함하는 단층 또는 적층을 사용할 수 있다.
무기 절연 재료로서, 하프늄 실리케이트(HfSiO x ), 질소가 첨가된 하프늄 실리케이트(HfSi x O y N z ), 질소가 첨가된 하프늄 알루미네이트(HfAl x O y N z ), 산화 하프늄, 또는 산화 이트륨 등의 high-k 재료를 사용하여도 좋다.
절연층(142)은 트랜지스터 또는 배선 등에 기인하여 형성되는 단차를 덮는 평탄화층으로서 기능한다. 절연층(142)에는 예를 들어 폴리이미드, 아크릴, 폴리아마이드, 또는 에폭시 등의 유기 수지, 또는 무기 절연 재료를 사용할 수 있다. 절연층(142)에는 감광성 수지(예를 들어 아크릴 또는 폴리이미드)를 사용하는 것이 바람직하다. 절연층(144)은 절연층(142)과 동일한 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
[균열 억제층 및 마커]
균열 억제층(122) 및 마커(124)는 도전 재료를 사용하여 형성될 수 있고, 또한 이들을 동일한 재료를 사용하여 형성함으로써 공정을 간략화하는 것이 바람직하다.
균열 억제층(122)과 접촉되는 버퍼층(120)에서의 균열의 진행을 억지하기 위하여, 외부 응력에 대한 내성이 높은 도전 재료로 균열 억제층(122)을 형성하는 것이 바람직하다.
마커(124)는 예를 들어, 대형 기판 위에 복수의 표시 장치(100)를 한번에 제작하고 각각 분할하는, 즉 다면취(多面取) 방식(multiple panel method)의 경우에, 자르는 위치를 표시하기 위하여 사용한다. 그러므로, 절단 장치에 의하여 기판을 분할할 때, 패턴의 가장자리가 뚜렷하면 절단 장치에서의 판독 위치의 어긋남이 줄어들기 때문에, 마커(124)는 도전 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
균열 억제층(122) 및 마커(124)는 각각 몰리브데넘, 타이타늄, 크로뮴, 탄탈럼, 텅스텐, 알루미늄, 구리, 네오디뮴, 및 스칸듐 등의 금속 재료 중 어느 것, 및 이들 원소 중 어느 것을 함유하는 합금 재료를 사용하여 단층 구조 또는 적층 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 또는, 균열 억제층(122) 및 마커(124)를 각각 도전성 금속 산화물을 사용하여 형성하여도 좋다.
균열 억제층(122)은 기계적 강도를 유지할 수 있는 두께를 가질 필요가 있다. 구체적으로는, 균열 억제층(122)을 두께 50nm~1000nm, 바람직하게는 100nm~500nm의 도전층으로서 형성한다.
또한, 균열 억제층(122)은 균열의 진행을 억지할 수 있는 폭을 가질 필요가 있다. 그러나, 표시 장치(100)를 다면취 방식에 의하여 제작하는 경우 등에는, 균열 억제층(122)의 폭이 커지면 기판으로부터 얻을 수 있는 표시 장치의 수가 줄어들 수 있다. 구체적으로는, 균열 억제층(122)을 두께 20μm~1000μm, 바람직하게는 50μm~500μm의 도전층으로서 형성한다.
[커넥터]
커넥터(156)에는, 열 경화성의 수지에 금속 입자를 혼합하여 얻어지며 열압착에 의하여 이방성 도전성이 부여된 페이스트상 또는 시트상의 재료를 사용할 수 있다. 금속 입자로서는 2종류 이상의 금속이 층을 이룬 입자, 예를 들어 금으로 피복된 니켈 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
[컬러 필터 및 블랙 매트릭스]
컬러 필터(127)는 발광 소자(114)로부터 방출되는 광의 색을 조절하여 색 순도를 높이기 위하여 제공된다. 예를 들어, 백색의 발광 소자를 사용한 풀 컬러의 표시 장치에는 상이한 색의 컬러 필터가 제공된 복수의 화소를 사용한다. 이 경우, 컬러 필터는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 3색이어도 좋고, 또는 4색(이들 3색에 더하여 황색(Y))이어도 좋다. 또한, 백색(W)의 화소를 R, G, 및 B 화소(및 Y 화소)에 추가하여도 좋고, 즉 4색(또는 5색)의 화소를 사용하여도 좋다.
인접한 컬러 필터들(127) 사이에 블랙 매트릭스(126)를 제공한다. 블랙 매트릭스(126)는 인접한 화소의 발광 소자(114)로부터 방출되는 광으로부터 화소를 보호하여, 인접한 화소들 사이에서의 혼색을 방지한다. 컬러 필터(127)를 그 단부가 블랙 매트릭스(126)와 중첩되도록 제공하면 광의 누설을 저감할 수 있다. 블랙 매트릭스(126)는 발광 소자(114)로부터 방출되는 광을 차단하는 재료, 예를 들어 금속 재료 또는 안료를 함유하는 유기 수지를 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 블랙 매트릭스(126)는 표시부(102) 이외의 영역, 예를 들어 신호선 구동 회로(103)에 제공되어도 좋다.
컬러 필터(127) 및 블랙 매트릭스(126)를 덮도록 오버코트를 형성하여도 좋다. 오버코트는 컬러 필터(127) 및 블랙 매트릭스(126)를 보호하고 컬러 필터(127) 및 블랙 매트릭스(126)에 포함되는 불순물의 확산을 억제한다. 오버코트는 발광 소자(114)로부터 방출되는 광을 투과시키는 재료를 사용하여 형성되고, 무기 절연막 또는 유기 절연막을 사용하여 형성될 수 있다.
이 구조예는 전면 발광의 표시 장치를 나타내고 있지만, 표시 장치가 배면 발광 구조를 가져도 좋다. 이 경우, 발광 소자(114)보다 컬러 필터(127)를 제 2 기판(101)에 더 가깝게 제공한다. 예를 들어, 절연층(141) 위에 컬러 필터를 제공하여도 좋다. 블랙 매트릭스(126)를 트랜지스터 등과 중첩되도록 제공하여도 좋다.
이 구조예에서는 컬러 필터가 제공되는 구조를 설명하였지만, 컬러 필터가 없는 구조를 채용하여도 좋고, 그 경우에는 각 화소가 상이한 색(예를 들어 R, G, 및 B)의 광을 나타내는 발광 소자들 중 어느 하나를 포함하게 된다.
상술한 것이 구성 요소에 대한 설명이다.
[제작 방법의 예]
표시 장치(100)의 제작 방법의 예에 대하여 이하에서 도면을 참조하여 설명한다.
도 3의 (A)~(C), 도 4의 (A) 및 (B), 도 5의 (A) 및 (B), 그리고 도 6의 (A) 및 (B)는 이하에서 설명하는 표시 장치(100)의 제작 방법의 단계를 각각 도시한 단면 개략도이다. 도 3의 (A)~(C), 도 4의 (A) 및 (B), 도 5의 (A) 및 (B), 그리고 도 6의 (A) 및 (B)는 도 1의 (A) 및 (B)에서의 구성 요소의 단면 구조를 도시한 것이다.
[분리층의 형성]
먼저, 지지 기판(161) 위에 분리층(162)을 형성한다.
적어도 나중의 단계에서의 열에 견딜 정도로 높은 내성을 가지는 기판을 지지 기판(161)으로서 사용한다. 지지 기판(161)의 예에는 유리 기판, 수지 기판, 반도체 기판, 금속 기판, 및 세라믹 기판이 포함된다.
또한, 생산성을 높이기 위해서는 지지 기판(161)으로서 대형 유리 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 다음 크기 중 어느 것, 또는 더 큰 크기의 유리 기판을 사용할 수 있다: 3세대(550mm×650mm), 3.5세대(600mm×720mm 또는 620mm×750mm), 4세대(680mm×880mm 또는 730mm×920mm), 5세대(1100mm×1300mm), 6세대(1500mm×1850mm), 7세대(1870mm×2200mm), 8세대(2200mm×2400mm), 9세대(2400mm×2800mm 또는 2450mm×3050mm), 및 10세대(2950mm×3400mm)이다.
텅스텐, 타이타늄, 또는 몰리브데넘 등의 고융점 금속 재료를 분리층(162)에 사용할 수 있다. 텅스텐을 사용하는 것이 바람직하다.
분리층(162)은 예를 들어, 스퍼터링법에 의하여 형성될 수 있다.
[버퍼층의 형성]
그리고, 분리층(162) 위에 버퍼층(120)을 형성한다(도 3의 (A)).
버퍼층(120)에는 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 질화 산화 실리콘, 질화 실리콘, 또는 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 사용할 수 있다. 버퍼층(120)은 이들 무기 절연 재료 중 어느 것을 함유하는 단층 또는 적층일 수 있다.
버퍼층(120)은, 지지 기판(161) 외측으로부터 불순물이 들어가는 것을 방지하는 배리어막으로서 기능한다. 또한, 버퍼층(120)은 후술하는 바와 같이 가열에 의하여 수소를 분리층(162)으로 방출하는 기능을 가진다. 그러므로, 버퍼층(120)은 적층된 2개 이상의 층을 포함하는 것이 특히 바람직하고, 이 중 적어도 하나는 가열될 때에 수소를 방출하고, 수소를 방출하는 층보다 분리층(162)에서 떨어져 있는 층인 다른 하나는 불순물을 투과시키지 않는다. 예를 들어, 버퍼층(120)은 산화 질화 실리콘을 함유하는 층 및 질화 실리콘을 함유하는 층을 분리층(162)으로부터 이 순서대로 적층한 구조를 가진다.
버퍼층(120)은 스퍼터링법 또는 플라스마 CVD법 등의 막 형성 방법에 의하여 형성될 수 있다. 특히, 버퍼층(120)을 수소를 함유하는 퇴적 가스를 사용하여 플라스마 CVD법에 의하여 형성하는 것이 바람직하다.
분리층(162) 표면은 버퍼층(120)을 형성할 때에 산화되고, 그 결과 분리층(162)과 버퍼층(120) 사이에 산화물(미도시)이 형성된다. 이 산화물은 분리층(162)에 포함되는 금속의 산화물을 함유하는 층이다. 산화물층은 산화 텅스텐을 함유하는 것이 바람직하다.
산화 텅스텐은 일반적으로 WO(3- x )로 표기되며 다양한 조성을 가질 수 있는 비화학량론적 화합물이고, 대표적으로는 WO3, W2O5, W4O11, 및 WO2가 있다. 산화 타이타늄 TiO(2- x ) 및 산화 몰리브데넘 MoO(3- x )도 비화학량론적 화합물이다.
이 단계에서의 산화물층은 대량의 산소를 함유하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 분리층(162)에 텅스텐을 사용하는 경우, 산화물층이 WO3를 주성분으로서 함유하는 산화 텅스텐층인 것이 바람직하다.
버퍼층(120)의 형성 전에 산화성 가스(바람직하게는 일산화 이질소 가스)를 함유하는 분위기에서 분리층(162) 표면에 플라스마 처리를 행함으로써, 분리층(162) 표면 위에 산화물층을 미리 형성할 수도 있다. 이와 같은 방법을 채용하면, 산화물층의 두께가 플라스마 처리의 조건에 따라 달라질 수 있어, 플라스마 처리를 행하지 않는 경우에 비하여 더 효과적으로 산화물층의 두께를 제어할 수 있다.
산화물층의 두께는 예를 들어, 0.1nm 이상 100nm 이하, 바람직하게는 0.5nm 이상 20nm 이하이다. 또한, 두께가 매우 얇은 산화물층은 단면 이미지에서 관찰될 수 없는 경우가 있다.
[가열 처리]
다음에, 산화물층의 질을 변화시키기 위하여 가열 처리를 행한다. 가열 처리에 의하여 버퍼층(120)으로부터 산화물층으로 수소가 방출된다.
산화물층의 금속 산화물은 산화물층에 공급되는 수소에 의하여 환원되기 때문에, 산화물층에는 산소의 비율이 다른 복수의 영역이 혼합되어 있다. 예를 들어, 분리층(162)에 텅스텐을 사용하는 경우, 산화물층의 WO3이 환원되어 WO3보다 산소의 비율이 낮은 산화물(예를 들어 WO2)이 생성되고, 그 결과 WO3과 산소의 비율이 낮은 산화물이 혼합된 상태가 된다. 이와 같은 금속 산화물의 결정 구조는 산소의 비율에 의존하기 때문에, 산화물층에 산소의 비율이 다른 복수의 영역이 제공되면 산화물층의 기계적 강도가 저하된다. 그 결과 산화물층 내측이 대미지를 받기 쉬워져 나중의 분리 단계가 용이해진다.
가열 처리는 버퍼층(120)으로부터 수소가 방출되는 온도 이상, 지지 기판(161)이 부드러워지는 온도 이하의 온도로 행해져도 좋다. 또한, 가열 처리를 수소와 산화물층의 금속 산화물의 환원 반응이 일어나는 온도 이상의 온도로 행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 분리층(162)에 텅스텐을 사용하는 경우, 가열 온도를 420℃ 이상, 450℃ 이상, 600℃ 이상, 또는 650℃ 이상으로 한다.
가열 처리의 온도가 높을수록 버퍼층(120)으로부터 방출될 수 있는 수소의 양이 많아지고, 나중의 분리 단계가 용이해진다. 하지만, 지지 기판(161)의 내열성 및 생산성을 고려하여 가열 온도를 낮추는 경우에도, 상술한 바와 같이 분리층(162)에 플라스마 처리를 행하여 산화물층을 미리 형성함으로써 분리를 효과적으로 행할 수 있다.
[균열 억제층 및 마커의 형성]
그 후, 버퍼층(120) 위에 도전막을 형성한다. 그 다음에 포토리소그래피법 등에 의하여 도전막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 도전막의 불필요한 부분을 에칭한다. 그리고, 레지스트 마스크를 제거함으로써 마커(124), 및 복수의 균열 억제층(122)을 포함하는 균열 억제 영역(110)을 형성한다(도 3의 (B)).
또한, 상술한 가열 처리를 균열 억제층(122) 및 마커(124)의 형성 후에 행하여도 좋다. 이러한 공정에 의하여 버퍼층(120) 위의 도전막이 형성 후에 뜨는 것이 방지된다.
균열 억제층(122) 및 마커(124)의 노출된 표면에 가열 처리를 행하면, 산화 등에 의하여 표면이 대미지를 받는 경우가 있다. 그러므로, 균열 억제층(122) 및 마커(124) 위에 버퍼층(120)의 일부를 형성하여도 좋다(도 21 참조). 도 21에서, 버퍼층(120a)과 버퍼층(120b)의 적층에 포함되는 막들은 버퍼층(120)에 포함되는 막들과 동일한 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의하여 버퍼층 전체의 투과율을 변화시키지 않고 균열 억제층(122) 및 마커(124)의 표면에 대한 대미지를 억제할 수 있다.
예를 들어, 버퍼층(120a)은 두께 약 600nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 약 200nm의 질화 실리콘막, 두께 약 200nm의 산화 질화 실리콘막, 및 두께 약 140nm의 질화 산화 실리콘막의 적층이고, 버퍼층(120b)은 두께 약 100nm의 산화 질화 실리콘막이다. 또는, 버퍼층(120a)은 두께 약 600nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 약 280nm의 질화 실리콘막, 두께 약 180nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 약 140nm의 질화 산화 실리콘막, 및 두께 약 115nm의 산화 질화 실리콘막의 적층이고, 버퍼층(120b)은 두께 약 100nm의 산화 질화 실리콘막이다.
[블랙 매트릭스 및 컬러 필터의 형성]
이어서, 버퍼층(120) 위에 블랙 매트릭스(126) 및 컬러 필터(127)를 형성한다(도 3의 (C)). 블랙 매트릭스(126) 및 컬러 필터(127)는 인쇄법, 잉크젯법, 또는 포토리소그래피법 등에 의하여 형성한다.
[게이트 전극의 형성]
다음에, 분리층(164) 및 제 2 버퍼층(132)이 제공된 지지 기판(163)을 준비한다. 분리층(164) 및 제 2 버퍼층(132)은 분리층(162) 및 버퍼층(120)과 비슷한 방식으로 형성한다.
그 후, 제 2 버퍼층(132) 위에 도전막을 형성한다. 그 다음에 포토리소그래피법 등에 의하여 도전막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 도전막의 불필요한 부분을 에칭한다. 그리고, 레지스트 마스크를 제거함으로써 게이트 전극(133)을 형성한다.
이때 회로를 형성하는 배선 등을 동시에 형성하여도 좋다.
게이트 전극(133)이 되는 도전막은 스퍼터링법, 증착법, 또는 CVD법 등에 의하여 형성한다.
[게이트 절연층의 형성]
그리고, 게이트 전극(133)을 덮도록 절연층(134)을 형성한다.
절연층(134)은 플라스마 CVD법 또는 스퍼터링법 등에 의하여 형성될 수 있다.
[반도체층의 형성]
그 후, 절연층(134) 위에 반도체막을 형성한다. 그 다음에 포토리소그래피법 등에 의하여 반도체막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 반도체막의 불필요한 부분을 에칭한다. 그리고, 레지스트 마스크를 제거함으로써 트랜지스터에 포함되는 반도체층(135)을 형성한다.
반도체막은 재료에 따라 적절한 방법에 의하여 형성한다. 예를 들어 스퍼터링법, CVD법, MBE법, ALD(atomic layer deposition)법, 또는 PLD(pulsed laser deposition)법을 사용할 수 있다.
반도체층의 반도체로서, 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 실리콘보다 밴드갭이 넓은 산화물 반도체를 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘보다 밴드갭이 넓고 캐리어 밀도가 낮은 반도체 재료를 사용하면, 트랜지스터의 오프 상태 전류를 저감할 수 있으므로 바람직하다.
산화물 반도체는 예를 들어, 적어도 인듐(In) 또는 아연(Zn)을 함유하는 것이 바람직하다. 산화물 반도체는 In-M-Zn계 산화물(M은 Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Hf 등의 금속)을 함유하는 것이 더 바람직하다.
반도체층이 형성되는 표면, 또는 반도체층의 상면에 대하여 c축이 수직으로 배향되고, 또한 인접한 결정부가 결정립계를 가지지 않는 복수의 결정부를 포함하는 산화물 반도체막을 반도체층으로서 사용하는 것이 특히 바람직하다.
이와 같은 산화물 반도체에는 결정립계가 없기 때문에, 표시 패널이 구부러질 때 응력에 기인하여 산화물 반도체막에 균열이 생기는 것이 방지된다. 따라서, 이와 같은 산화물 반도체는, 구부러진 상태로 사용되는 플렉시블 표시 패널 등에 바람직하게 사용될 수 있다.
반도체막에 다결정 실리콘을 사용하는 경우, 비정질 실리콘의 막을 퇴적하고 결정화(예를 들어 레이저 광의 조사 또는 가열 처리)를 행하여, 다결정 실리콘을 포함하는 반도체막을 형성한다.
[소스 전극 및 드레인 전극]
그 후, 절연층(134) 및 반도체층(135) 위에 도전막을 형성한다. 그 다음에 포토리소그래피법 등에 의하여 도전막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 도전막의 불필요한 부분을 에칭한다. 그리고, 레지스트 마스크를 제거함으로써 트랜지스터의 소스 및 드레인 전극으로서 기능하는 전극들(136)을 형성한다(도 4의 (A)).
이때 회로를 형성하는 배선 등을 동시에 형성하여도 좋다.
도전막은 스퍼터링법, 증착법, 또는 CVD법 등에 의하여 형성한다.
이 단계에서 트랜지스터(111, 112, 및 113)가 얻어진다.
[절연층의 형성]
이어서, 절연층(134), 반도체층(135), 및 전극(136)을 덮는 절연층(141)을 형성한다. 이때 전류 제어 트랜지스터(113)의 전극들(136) 중 하나 및 외부 접속 단자(105)가 되는 배선에 도달하는 개구를 절연층(141)에 형성한다.
절연층(141)은 플라스마 CVD법 또는 스퍼터링법 등에 의하여 형성될 수 있다.
또한, 이 제작 방법은 반도체층(135) 위의 절연층(141)이 단층인 예를 나타내고 있지만, 절연층(141)은 적층된 2개 이상의 층을 포함하여도 좋다.
[평탄화층의 형성]
그리고, 평탄화층으로서 기능하는 절연층(142)을 형성한다. 이때 전류 제어 트랜지스터(113)의 전극들(136) 중 하나 및 외부 접속 단자(105)가 되는 배선에 도달하는 개구를 절연층(142)에 형성한다.
예를 들어 절연층(142)은 감광성 유기 수지를 스핀코팅법 등에 의하여 도포한 다음에, 선택적인 노광 및 현상을 행하는 방식으로 형성하는 것이 바람직하다. 다른 형성 방법으로서는, 스퍼터링법, 증착법, 액적 토출법(예를 들어 잉크젯법), 스크린 인쇄법, 또는 오프셋 인쇄법 등을 사용하여도 좋다.
[제 1 전극의 형성]
그 후, 절연층(142) 위에 도전막을 형성한다. 그 다음에 포토리소그래피법 등에 의하여 도전막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 도전막의 불필요한 부분을 에칭한다. 그리고, 레지스트 마스크를 제거함으로써 트랜지스터(113)의 전극들(136) 중 하나에 전기적으로 접속되는 제 1 전극(143)을 형성한다.
이때 회로를 형성하는 배선 등을 동시에 형성하여도 좋다. 이 제작 방법의 예에서는 외부 접속 단자로서 기능하는 부분에서 전극(136)과 동일한 도전막 위에 배선을 형성함으로써 외부 접속 단자(105)를 형성한다.
도전막은 스퍼터링법, 증착법, 또는 CVD법 등에 의하여 형성한다.
[절연층의 형성]
그리고, 제 1 전극(143)의 단부를 덮도록 절연층(144)을 형성한다. 이때 외부 접속 단자(105)로서 기능하는 배선에 도달하는 개구를 절연층(144)에 형성한다.
예를 들어 절연층(144)은 감광성 유기 수지를 스핀코팅법 등에 의하여 도포한 다음에, 선택적인 노광 및 현상을 행하는 방식으로 형성하는 것이 바람직하다. 다른 형성 방법으로서는, 스퍼터링법, 증착법, 액적 토출법(예를 들어 잉크젯법), 스크린 인쇄법, 또는 오프셋 인쇄법 등을 사용하여도 좋다.
또한, 절연층(144) 위에 절연층을 제공하여도 좋다. 도 1의 (A) 및 (B)에서는 표시부(102)에서 절연층(144) 위의 절연층은 제 1 기판(121)과 제 2 기판(101) 사이의 거리를 조정한다. 절연층은 절연층(144)과 동일한 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
[발광 소자의 형성]
제 1 전극(143) 위에 EL층(151) 및 제 2 전극(152)을 순차적으로 형성함으로써, 발광 소자(114)를 얻는다(도 4의 (B)).
EL층(151)은 진공 증착법, 잉크젯법 또는 디스펜싱법 등의 토출법, 또는 스핀코팅법 등의 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 전극(152)은 증착법 또는 스퍼터링법 등에 의하여 형성된다.
[접착]
그리고, 컬러 필터(127) 등이 제공된 지지 기판(161) 표면 위, 또는 발광 소자(114)가 제공된 지지 기판(163) 표면 위에, 표시부(102)를 둘러싸도록 실란트(154)를 형성한다.
실란트(154)는, 경화성 수지를 예를 들어 디스펜싱법 등의 토출법 또는 스크린 인쇄법 등의 인쇄법에 의하여 도포하고, 수지 내의 용매를 증발시키는 방식으로 형성한다.
그리고, 지지 기판(161) 또는 지지 기판(163) 위에 실링층(153)을 형성한다. 실링층(153)은 실란트(154)와 비슷한 방식으로 형성될 수 있다.
실란트(154)는 실링층(153)과의 밀봉이 잘 행해지도록 제공된다. 실링층(153)에 의하여 밀봉이 충분히 행해진다면 실란트(154)를 제공할 필요는 없다.
이어서, 지지 기판(161)과 지지 기판(163)을 접착하고, 실란트(154) 및 실링층(153)을 경화시킴으로써 지지 기판(161)과 지지 기판(163)을 서로 접합한다(도 5의 (A)).
[분리]
그리고, 지지 기판(161)을 분리하고(도 5의 (B)), 노출된 버퍼층(120)을 접착층(125)을 개재하여 제 1 기판(121)에 접착한다. 또한, 지지 기판(163)을 분리하고, 노출된 제 2 버퍼층(132)을 접착층(131)을 개재하여 제 2 기판(101)에 접착한다(도 6의 (A)). 도 6의 (A)는 제 1 기판(121)이 외부 접속 단자(105)와 중첩되는 구조를 나타내고 있지만, 제 1 기판(121)이 반드시 외부 접속 단자(105)와 중첩될 필요는 없다.
분리를 위해서는 예를 들어, 지지 기판(163)을 흡착 스테이지에 고정하고, 분리층(162)과 버퍼층(120) 사이에 분리의 시작점을 형성한다. 분리의 시작점은 예를 들어, 칼 등의 예리한 기구를 층들 사이에 삽입함으로써 형성하여도 좋다. 또는, 분리층(162)의 한 영역에 레이저 광을 조사하여 이 영역을 용해, 증발, 또는 열 파괴시킴으로써 분리의 시작점을 형성하여도 좋다. 또는, 분리층(162)의 단부에 액체(예를 들어 알코올, 물, 또는 이산화탄소를 함유하는 물)를 적하하여, 모세관 작용을 사용하여 분리층(162)과 버퍼층(120)의 계면에 상기 액체를 침투시킴으로써 분리의 시작점을 형성하여도 좋다.
그리고, 버퍼층(120)과 그 위에 제공된 층들에 대미지를 주지 않고 분리가 행해질 수 있도록, 분리의 시작점이 형성된 영역에, 접착된 면들에 실질적으로 수직인 방향으로 물리적인 힘을 부드럽게 가한다.
분리가 단부로부터 진행되도록, 지지 기판(161)의 단부에 분리의 시작점을 형성하는 것이 바람직하다. 분리의 시작점의 형성에서는 지지 기판(161)의 단부에 가까운 버퍼층(120)에 균열이 발생되는 경우가 있다. 이때 형성되는 균열은 분리가 진행할수록 버퍼층(120)의 외측으로부터 내측으로 진행될 수 있다. 그러나, 이러한 균열이 발생되어도, 표시부(102)가 균열 억제 영역(110)으로 둘러싸여 있기 때문에, 균열 억제 영역(110)이 제공된 영역에서 균열의 진행을 멈출 수 있고, 이로써 균열이 표시부(102)에 도달하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
다음에, 지지 기판(163)의 분리 방법에 대하여 설명한다. 예를 들어, 제거 가능한 접착층(예를 들어 수용성 접착제 또는 저점성 접착제)을 개재하여 제 1 기판(121)에 다른 지지 기판을 접착한다. 그리고, 상술한 바와 같이 다른 지지 기판을 고정한 상태로 분리층(164)과 제 2 버퍼층(132) 사이에 분리의 시작점을 형성하여도 좋다. 또는, 지지 기판(163)을 고정한 상태로 제 1 기판(121)을 흡착 패드에 고정한 다음, 분리층(164)과 제 2 버퍼층(132) 사이에 분리의 시작점을 형성한다. 그 후, 흡착 패드를 제 1 기판(121) 등이 구부러지지 않도록 부드럽게 들어 올린다.
마지막으로, 제 1 기판(121), 접착층(125), 버퍼층(120), 및 실링층(153)에 개구를 형성하여 외부 접속 단자(105)를 노출시킨다(도 6의 (B)). 또한, 제 1 기판(121)이 외부 접속 단자(105)와 중첩되지 않는 경우에는 버퍼층(120) 및 실링층(153)에 개구를 형성한다. 개구의 형성 방법에 특별한 한정은 없고, 예를 들어 레이저 제거법, 에칭법, 또는 이온빔 스퍼터링법을 채용할 수 있다. 다른 방법으로서 예리한 칼 등으로 외부 접속 단자(105) 위의 막에 칼금을 내고, 막의 일부를 물리적인 힘으로 분리하여도 좋다. 그 경우, 외부 접속 단자(105)의 가장 바깥쪽 면인 전극(143) 위에 EL층 등의 도전막에 대한 접착력이 낮은 막을 제공하면, 외부 접속 단자(105)에 대미지를 주지 않고 개구를 형성할 수 있다.
상술한 공정을 거쳐 표시 장치(100)를 제작할 수 있다.
또한, 상술한 분리 공정에 다양한 방법 중 어느 것을 적절히 사용할 수 있다. 예를 들어, 분리층으로서 버퍼층과 접촉되는 측에 금속 산화물막을 포함하는 층을 형성하는 경우, 금속 산화물막을 결정화에 의하여 취약화시킴으로써, 버퍼층을 지지 기판으로부터 분리할 수 있다. 또는, 분리층으로서 내열성이 높은 지지 기판과 버퍼층 사이에 수소를 함유하는 비정질 실리콘막을 형성하는 경우, 레이저 광 조사 또는 에칭에 의하여 비정질 실리콘막을 제거함으로써, 버퍼층을 지지 기판으로부터 분리할 수 있다. 또는, 분리층으로서 버퍼층과 접촉되는 측에 금속 산화물막을 포함하는 층을 형성하고, 금속 산화물막을 결정화에 의하여 취약화시키고, 분리층의 일부를 용액, 또는 NF3, BrF3, 또는 ClF3 등의 플루오린화 가스를 사용한 에칭에 의하여 제거한 후, 이로써 취약화된 금속 산화물막에서 분리를 행할 수 있다. 또는, 다음 방법을 채용하여도 좋다: 질소, 산소, 또는 수소 등을 함유하는 막(예를 들어 수소를 함유하는 비정질 실리콘막, 수소를 함유하는 합금막, 또는 산소를 함유하는 합금막)을 분리층으로서 사용하고, 분리층에 레이저 광을 조사하여 분리층 내에 함유되는 질소, 산소, 또는 수소를 가스로서 방출시킴으로써 버퍼층과 지지 기판 사이에서의 분리를 촉진한다. 또는, 버퍼층이 제공된 지지 기판을 기계적으로, 또는 용액, 또는 NF3, BrF3, 또는 ClF3 등의 플루오린화 가스를 사용한 에칭에 의하여 제거하는 방법을 사용할 수 있다. 이 경우, 반드시 분리층을 제공할 필요는 없다.
복수의 상술한 분리 방법을 조합하면 분리 공정을 더 쉽게 행할 수 있다. 바꿔 말하면, 분리층과 버퍼층이 쉽게 분리될 수 있도록 레이저 광 조사, 가스 또는 용액 등에 의한 분리층의 에칭, 또는 예리한 나이프 또는 메스 등에 의한 기계적인 제거를 행한 후에, 물리적인 힘으로(기계 등에 의하여) 분리를 행할 수 있다.
분리층과 버퍼층의 계면에 액체가 스며들게 함으로써 지지 기판으로부터의 버퍼층의 분리를 행하여도 좋다. 또한, 물 등 액체를 부으면서 분리를 행하여도 좋다.
다른 분리 방법으로서는, 텅스텐을 사용하여 분리층을 형성하는 경우, 암모니아수와 과산화 수소수의 혼합 용액을 사용하여 분리층을 에칭하면서 분리를 행하는 것이 바람직하다.
또한, 지지 기판과 버퍼층의 계면에서의 분리가 가능한 경우에는 반드시 분리층을 제공할 필요는 없다.
예를 들어, 지지 기판으로서 유리를 사용하고, 유리와 접촉하여 폴리이미드 등의 유기 수지를 형성하고, 유기 수지 위에 절연막 및 트랜지스터 등을 형성한다. 이 경우, 유기 수지를 가열함으로써 지지 기판과 유기 수지 사이의 계면에서의 분리가 가능해진다. 도 7은 지지 기판과 유기 수지의 계면에서의 분리에 의하여 제작된 표시 장치(100)의 단면 개략도이다. 제 1 기판(121)에서 발광 소자(114)와 마주보는 면에 접착층(125)을 개재하여 유기 수지층(128)이 제공되고, 접착층(131)을 개재하여 제 2 기판(101) 위에 유기 수지층(138)이 제공된다. 또한, 유기 수지층(128)과 접촉되도록 균열 억제 영역(110) 및 마커(124), 및 버퍼층(120)이 이 순서대로 제공된다. 제 2 버퍼층(132)은 유기 수지층(138) 위에 제공된다. 이 구조의 다른 부분은 도 1의 (B)와 비슷하다. 이러한 구조에 의하여, 지지 기판과 유기 수지의 계면에서 분리가 일어나면서 버퍼층(120)의 단부에 균열이 생겨도, 이 균열이 균열 억제 영역(110)을 가로질러 진행되는 것을 방지할 수 있다.
또는, 금속층과 유기 수지의 계면에서의 분리를 다음과 같이 행하여도 좋다: 지지 기판과 유기 수지 사이에 금속층을 제공하고, 금속층에 전류를 흘림으로써 금속층을 가열한다.
이 제작 방법은 하나의 표시 장치(100)의 제작 공정을 나타내고 있지만, 생산성 면에서는 대형 기판 위에 복수의 표시 장치(100)를 한번에 제작하는 것이 바람직하다. 이 경우, 예를 들어 접착 단계 또는 분리 단계 후에 마커(124)를 따라 기판을 분단한다. 도 8은 대형 기판 위에 한번에 제작된 4개의 표시 장치(100)의 상면 개략도이다. 파선을 따라 기판을 분단하여 각 표시 장치(100)를 얻는다.
상술한 공정을 거쳐 균열에 기인하는 결함이 적은 표시 장치를 제공할 수 있다.
[표시 장치의 변형예]
표시 장치(100)의 변형예에 대하여 이하에서 설명한다.
[변형예 1]
도 9는 균열 억제층(122)과 접촉되는 커버층(123)을 포함하는 표시 장치(100)의 단면 개략도이다.
표시 장치(100)에 마커(124)를 형성하지 않는 경우에는, 단계 수가 증가되지 않도록, 블랙 매트릭스(126)와 동일한 재료를 사용하여 균열 억제층(122)을 형성하는 것이 바람직하다.
균열을 더 효과적으로 방지하기 위하여, 복수의 균열 억제층(122)을 덮도록 커버층(123)을 형성하여도 좋다. 균열 억제층(122) 및 커버층(123) 각각과 버퍼층(120)의 계면에서 균열이 진행하는 방향에 있어서 응력이 불균일하게 분포되면 균열의 진행을 억지할 수 있다. 그러므로, 균열 억제층(122)과 다른 재료를 사용하여 커버층(123)을 형성하는 것이 바람직하다. 커버층(123)은 도전 재료 또는 수지 재료로 형성될 수 있다.
도 9에 도시된 표시 장치(100)에서 균열 억제층(122)은 블랙 매트릭스(126)와 동일한 재료를 사용하여 형성되고, 커버층(123)은 컬러 필터(127)와 동일한 재료를 사용하여 형성되어 있다.
또한, 도 9에서는 표시부(102)에서 절연층(144) 위에 절연층(145)이 형성되어 있다. 절연층(145)은 제 1 기판(121)과 제 2 기판(101) 사이의 거리를 조정한다. 절연층(145)은 절연층(144)과 동일한 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
[변형예 2]
도 10은 버퍼층(132) 위의 제 2 균열 억제 영역(115)을 포함하는 표시 장치(100)의 단면 개략도이다.
도 10에 도시된 표시 장치(100)에서, 복수의 제 2 균열 억제층(137)을 포함하는 제 2 균열 억제 영역(115)이 균열 억제 영역(110)과 중첩되도록 제공되어 있다. 표시부(102)뿐만 아니라 신호선 구동 회로(103), 주사선 구동 회로(104), 및 외부 접속 단자(105) 등도 둘러싸도록 제 2 균열 억제 영역(115)을 제공하면, 제 2 버퍼층(132)의 단부로부터 생긴 균열이 이들 부분에 도달하는 것을 방지하여, 표시 장치(100)의 오동작 등의 불량을 억제할 수 있다.
또한, 균열 억제층(122)과 마찬가지로, 도전 재료 또는 수지 재료를 사용하여 제 2 버퍼층(132)과 접촉하도록 제 2 균열 억제층(137)을 형성하는 것이 바람직하다. 도 10에 도시된 표시 장치(100)에서 제 2 균열 억제층(137)은 게이트 전극(133)과 동일한 재료를 사용하여 형성되어 있다. 그러므로, 단계 수가 증가되지 않도록, 트랜지스터(111, 112, 및 113) 또는 발광 소자(114)에 포함되는 전극 또는 배선과 동일한 재료를 사용하여 제 2 균열 억제층(137)을 형성하는 것이 바람직하다.
[변형예 3]
도 11의 (A)는 외부 접속 단자(105)보다 균열 억제 영역(110)이 표시부(102)에 더 가깝게 제공되어 있는 표시 장치(100)의 상면 개략도이다. 도 11의 (B)는 도 11의 (A)에서의 선 A2-B2, C2-D2, 및 E2-F2를 따른 단면 개략도이다.
상술한 제작 방법에서 균열 억제 영역(110)은 외부 접속 단자(105) 외측에 제공된다. 한편, 균열 억제 영역(110)은 도 11의 (A) 및 (B)에서 외부 접속 단자(105) 내측에 제공되어 있다. 상술한 제작 방법에서 외부 접속 단자(105)와 중첩되는 영역에서 버퍼층(120) 및 실링층(153)에 개구를 형성하면, 버퍼층(120)의 개구의 단부에서 균열이 발생될 수 있다. 이 경우, 도 11의 (A) 및 (B)의 구조에 의하여 균열이 표시부(102)로 진행되는 것이 방지된다.
또한, 균열 억제 영역(110)을 외부 접속 단자(105) 내측에 제공하면, 외측에 제공하는 경우에 비하여 표시 장치(100)의 외부 크기를 작게 할 수 있다. 이에 의하여 다면취 방식 등에 의하여 하나의 대형 기판으로부터 한번에 얻을 수 있는 표시 장치(100)의 수가 늘어난다.
또한, 본 실시형태에서는 발광 소자를 포함하는 표시 장치를 예시하지만, 본 발명의 일 형태는 이 예에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 특징인 플렉시블 기판을 사용할 수 있는 장치의 예로서, 다양한 반도체 장치 및 다양한 표시 장치를 들 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 형태의 특징인 플렉시블 기판을 다음 소자 또는 장치의 기판으로서 사용할 수 있다. 예에는, 전자기적 작용에 의하여 콘트라스트, 휘도, 반사율, 또는 투과율 등이 변화되는 표시 매체인, EL 소자(예를 들어 유기 및 무기 재료를 포함하는 EL 소자, 유기 EL 소자, 또는 무기 EL 소자), LED(예를 들어 백색 LED, 적색 LED, 녹색 LED, 또는 청색 LED), 트랜지스터(전류에 따라 광을 발하는 트랜지스터), 전자 방출체, 액정 소자, 전자 잉크, 전기 영동 소자, GLV(grating light valve), PDP(plasma display panel), MEMS(micro electro mechanical system), DMD(digital micromirror device), DMS(digital micro shutter), IMOD(간섭 변조), MEMS 셔터 표시 소자, 광학 간섭형 MEMS 표시 소자, 전기 습윤 소자, 압전 세라믹 디스플레이, 또는 카본 나노 튜브가 포함된다. 또한, 예에는 FED(field emission display) 또는 SED형 평판 디스플레이(SED: surface-conduction electron-emitter display) 등의 전자 방출체를 가지는 표시 장치가 포함된다. 또한, 예에는 액정 디스플레이(예를 들어 투과형 액정 디스플레이, 반투과형 액정 디스플레이, 반사형 액정 디스플레이, 직시형 액정 디스플레이, 또는 투사형 액정 디스플레이) 등의 액정 소자를 가지는 표시 장치가 포함된다. 또한, 예에는 전자 종이 등의 전자 잉크, 전자 분류체, 또는 전기 영동 소자를 포함하는 표시 장치가 포함된다. 반투과형 액정 디스플레이 또는 반사형 액정 디스플레이의 경우, 화소 전극의 일부 또는 전부가 반사 전극으로서 기능한다. 예를 들어, 화소 전극의 일부 또는 전부가 알루미늄 또는 은 등을 함유하도록 형성된다. 이러한 경우에는 반사 전극 아래에 SRAM 등의 기억 회로를 제공할 수 있어, 저소비 전력화로 이어진다.
본 실시형태는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태 및 실시예와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 실시형태 1에 나타낸 표시 장치에 터치 센서의 기능을 가지는 터치 패널을 추가한 발광 모듈에 대하여 설명한다. 또한, 실시형태 1과 비슷한 구성 요소에 대해서는 아래에서 설명하지 않는다.
[표시 장치의 구조예]
도 12는 발광 모듈(200)의 단면 개략도이다.
발광 모듈(200)은 표시 장치(100) 및 터치 센서(201)를 포함한다. 표시 장치(100)는 제 1 기판(121), 제 2 기판(101), 및 표시부(102)를 포함한다. 기판(221)에서 표시 장치(100)와 마주보는 면에 버퍼층(220)을 개재하여 터치 센서(201)가 제공되어 있다. 또한, 제 1 기판(121), 제 2 기판(101), 및 기판(221)은 모두 플렉시블 기판인 것이 바람직하다.
복수의 배선(231)이 터치 센서(201)에 전기적으로 접속된다. 또한, 복수의 배선(231)은 기판(221)의 외주부로 리드되며 부분적으로 단자를 형성한다. 단자는 커넥터(255)를 통하여 FPC(256)에 전기적으로 접속된다.
터치 센서(201)에서, 균열 억제 영역(210)이 버퍼층(220)과 접촉하여 제공된다. 균열 억제 영역(210)은 복수의 배선(231)과 동일한 재료를 사용하여 형성된 복수의 균열 억제층(222)을 포함한다. 터치 센서(201)의 외주부에 균열 억제 영역(210)을 제공함으로써, 예를 들어 고온 고습 환경에서 발광 모듈(200)을 유지하는 경우에 버퍼층(220)의 단부에 생긴 균열이 터치 센서(201)로 진행되는 것을 방지할 수 있다.
터치 센서(201)로서 정전식(capacitive) 터치 센서를 사용할 수 있다. 정전식 터치 센서의 예에는 표면형 정전식 터치 센서 및 투영형 정전식 터치 센서가 포함된다.
투영형 정전식 터치 센서의 예에는 주로 구동 방식이 상이한 자기 정전식 터치 센서 및 상호 정전식 터치 센서가 포함된다. 상호 정전식 터치 센서를 사용하면 여러 지점을 동시에 검지할 수 있으므로 바람직하다.
이하에서는 투영형 정전식 터치 센서를 사용하는 예에 대하여 설명한다.
또한, 터치 센서의 구성은 상술한 것에 한정되지 않고, 손가락 등의 검지 대상의 근접 또는 접촉을 검지할 수 있는 다양한 센서를 사용할 수 있다.
투영형 정전식 터치 센서(201)는 전극(234) 및 전극(235)을 포함한다. 전극(234)은 복수의 배선(231) 중 어느 것에 전기적으로 접속되고, 전극(235)은 다른 배선(231) 중 어느 것에 전기적으로 접속된다.
배선(232)은 전극들(235) 중 하나가 사이에 위치하는 2개의 전극(234)을 전기적으로 접속시킨다. 전극(235)과 배선(232)의 교차 면적은 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 이러한 구조로 함으로써, 전극이 제공되지 않은 영역의 면적을 축소할 수 있어, 투과율의 불균일이 저감된다. 그 결과, 터치 센서(201)를 투과하는 광의 휘도의 불균일을 저감할 수 있다.
또한 전극(234 및 235)은 다양한 형상 중 어느 것을 가질 수 있다. 예를 들어 복수의 전극(234)을, 전극들(234) 사이의 틈이 가능한 한 축소되도록 배치하고, 절연층을 개재하여 복수의 전극(235)을 전극(234)과 중첩되지 않는 영역을 가지도록 전극(234)으로부터 떨어지도록 한 구조를 채용하여도 좋다. 이 경우, 인접한 2개의 전극(235) 사이에 이들 전극과는 전기적으로 절연된 더미 전극을 제공하면 투과율이 다른 영역의 면적을 축소할 수 있으므로 바람직하다.
터치 센서(201)에 있어서, 버퍼층(220)에서 표시 장치(100)와 마주보는 면에는, 인접한 전극들(234)을 전기적으로 접속시키는 배선(232), 절연층(233), 절연층(233)에 스태거 형상으로 제공된 전극(234 및 235), 및 절연층(236)이 제공된다.
터치 센서(201)가 표시부(102)와 중첩되도록, 접착층(225)에 의하여 절연층(236)을, 제 1 기판(121)에서 발광 소자(114)와 마주보지 않는 면에 접합한다.
이 구조예에서는 표시 장치(100)로서 전면 발광의 발광 모듈을 사용한다. 표시 장치(100)가 배면 발광의 모듈인 경우에는, 접착층(225)에 의하여 절연층(236)을, 제 2 기판(101)에서 발광 소자(114)와 마주보지 않는 면에 접합한다.
버퍼층(220)은 기판(221)을 통과한 불순물, 특히 수분의 확산을 억제하는 기능을 가진다. 버퍼층(220)은 예를 들어, 실리콘 등의 반도체의 산화물 또는 질화물, 또는 알루미늄 등의 금속의 산화물 또는 질화물을 사용하여 형성될 수 있다. 또는, 이러한 무기 절연 재료의 적층막, 또는 이러한 무기 절연 재료와 유기 절연 재료의 적층막을 사용하여도 좋다.
배선(232)은 투광성 도전 재료를 사용하여 형성하면, 발광 모듈의 개구율을 높일 수 있으므로 바람직하다. 투광성 도전 재료로서는, 산화 인듐, 산화 인듐 산화 주석, 산화 인듐 산화 아연, 산화 아연, 및 갈륨이 첨가된 산화 아연 등의 도전성 산화물, 또는 그래핀을 사용할 수 있다.
버퍼층(220) 상에 투광성 도전 재료를 스퍼터링법에 의하여 퇴적한 다음, 포토리소그래피법 등 다양한 패터닝 기술 중 어느 것에 의하여 불필요한 부분을 제거함으로써 배선(232)을 형성할 수 있다. 그래핀은 CVD법에 의하여 형성하여도 좋고, 또는 산화 그래핀을 분산시킨 용액을 도포한 다음에 이 용액을 환원시킴으로써 형성하여도 좋다.
절연층(233)의 재료의 예에는 아크릴 또는 에폭시 수지 등의 수지, 실록산 결합을 가지는 수지, 및 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 또는 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료가 포함된다.
또한, 배선(232)에 도달하는 개구를 절연층(233)에 형성하고, 배선(232)의 제작 방법과 비슷한 방법에 의하여 전극(234 및 235)을 형성한다.
전극들(235)은 각각 한 방향으로 연장되고, 복수의 전극(235)이 스트라이프 형태로 제공된다.
배선(232)은 전극들(235) 중 하나와 교차한다.
전극들(235) 중 하나를 사이에 개재하여 한 쌍의 전극(234)이 제공된다. 배선(232)은 인접한 전극들(234)을 전기적으로 접속시킨다.
또한 복수의 전극(234)은 반드시 전극들(235) 중 하나와 직교하는 방향으로 배치될 필요는 없으며, 90° 미만의 각도로 전극(235)과 교차하도록 배치되어도 좋다.
배선들(231) 중 하나는 전극들(234) 중 하나 또는 전극들(235) 중 하나에 전기적으로 접속된다. 배선(231)의 일부는 단자로서 기능한다. 배선(231)에는 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 타이타늄, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 합금 재료를 사용할 수 있다.
또한 터치 센서(201)를 보호하기 위한 절연층을 제공하여도 좋다. 이 구조예에서는 절연층(233), 전극(234), 및 전극(235)을 덮도록 절연층(236)을 제공한다.
또한, 커넥터(255)는 배선들(231) 중 어느 것을 FPC(256)에 전기적으로 접속시킨다.
커넥터(255)로서는 ACF(anisotropic conductive film) 또는 ACP(anisotropic conductive paste) 등을 사용할 수 있다.
접착층(225)은 투광성을 가진다. 예를 들어, 열 경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지를 사용할 수 있고, 구체적으로는 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 또는 실록산 결합을 가지는 수지 등의 수지를 사용할 수 있다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 실시형태 1 및 2에 나타낸 구조와는 다른 구조를 가지는 표시 장치에 대하여 설명한다. 또한, 실시형태 1과 비슷한 구성 요소에 대해서는 아래에서 설명하지 않는다.
[표시 장치의 구조예]
표시 소자로서 액정 소자를 사용한 화상 표시 장치의 구조예에 대하여 아래에서 설명한다.
도 13의 (A)는 표시 장치(300)의 상면 개략도이다. 도 13의 (B)는 도 13의 (A)에서의 선 A3-B3, C3-D3, 및 E3-F3을 따른 단면 개략도이다. 표시 장치(300)는 주로, 표시 소자로서 액정 소자를 사용한 점, 트랜지스터가 다른 구조를 가지는 점, 그리고 균열 억제 영역이 다른 영역에 배치되는 점에서 실시형태 1에 기재된 표시 장치(100)와 다르다.
표시부(102)는 IPS(in-plane switching) 모드를 사용한 액정 소자(314)를 포함한다. 액정 소자(314)에서는 기판 면에 평행한 방향으로 발생되는 전계에 의하여 액정의 배향이 제어된다.
화소는 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터(312), 및 도시되지 않은 저장 커패시터를 포함한다. 트랜지스터(312)의 소스 전극 및 드레인 전극 중 한쪽에 전기적으로 접속되는 빗살 형상의 제 1 전극(343) 및 빗살 형상의 제 2 전극(352)은 절연층(142) 위에 서로 이격하도록 제공된다.
제 1 전극(343) 및 제 2 전극(352) 중 적어도 한쪽에는 상술한 투광성 도전 재료 중 어느 것을 사용한다. 이들 양쪽의 전극에 투광성 도전 재료를 사용하면, 화소의 개구율을 높일 수 있으므로 바람직하다.
도 13의 (B)에서는 상이한 해치 패턴을 사용하여 제 1 전극(343)과 제 2 전극(352)을 구별하였지만, 이들 전극은 동일한 도전막을 가공함으로써 형성하는 것이 바람직하다.
컬러 필터(327)는 제 1 전극(343) 및 제 2 전극(352)과 중첩되는 위치에 제공된다. 도 13의 (B)에서는 컬러 필터(327)가 절연층(141) 위에 제공되어 있지만 컬러 필터의 위치는 이 위치에 한정되지 않는다.
액정(353)은 제 1 전극(343) 및 제 2 전극(352) 각각과 버퍼층(120) 사이에 제공된다. 다음 방식으로 화상을 표시할 수 있다: 제 1 전극(343)과 제 2 전극(352) 사이에 전압을 인가하여 수평 방향으로 전계를 발생시키고, 이 전계에 의하여 액정(353)의 배향이 제어되고, 표시 장치 외측에 제공된 백 라이트로부터의 광의 편광을 각 화소에서 제어한다.
액정(353)과 접촉되는 면에는 액정(353)의 배향을 제어하기 위한 배향막이 제공되는 것이 바람직하다. 배향막에는 투광성 재료를 사용한다. 여기서는 도시하지 않았지만 제 1 기판(121) 및 제 2 기판(101)에서 액정 소자(314)와 마주보지 않는 면에 편광판을 제공한다.
액정(353)으로서 서모트로픽 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 강유전 액정, 또는 반강유전 액정 등을 사용할 수 있다. 또한, 블루상(blue phase)을 나타내는 액정을 사용하면 배향막이 불필요하고 넓은 시야각을 얻을 수 있으므로 바람직하다.
액정(353)에 점도가 높고 유동성이 낮은 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
여기서는 IPS 모드를 사용한 액정 소자(314)를 예시하지만, 액정 소자의 모드는 이에 한정되지 않고, TN(twisted nematic) 모드, FFS(fringe field switching) 모드, ASM(axially symmetric aligned micro-cell) 모드, OCB(optically compensated birefringence) 모드, FLC(ferroelectric liquid crystal) 모드, 또는 AFLC(antiferroelectric liquid crystal) 모드 등을 사용할 수 있다.
표시 장치(300)의 트랜지스터(트랜지스터(311) 및 트랜지스터(312))는 톱 게이트 트랜지스터이다. 각 트랜지스터는 소스 또는 드레인 영역으로서 기능하는 불순물 영역을 가지는 반도체층(335), 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(334), 및 게이트 전극(333)을 포함한다. 또한, 게이트 전극(333)을 덮도록 절연층(338)과 절연층(339)이 적층된다. 한 쌍의 전극(336)은, 절연층(334, 338, 및 339)에 형성된 개구를 통하여 반도체층(335)의 소스 또는 드레인 영역에 도달하도록 제공된다.
도 13의 (A) 및 (B)에서는 실란트(154)보다 균열 억제 영역(110)이 표시부(102)에 더 가깝게 제공되어 있다. 이와 같이 균열 억제 영역(110)을 표시부(102)에서 충분히 떨어지도록 제공하면, 버퍼층(120)의 단부에 생긴 균열이 표시부(102)를 가로질러 진행되는 것을 방지할 수 있어, 수분 등 불순물이 들어가는 것으로 인한 액정 소자(314)의 배향 불량 등이 일어나기 어렵다. 실시형태 1과 같이 균열 억제 영역(110)을 실란트(154) 외측에 제공할 수도 있다.
또한, 여기서 기재한 톱 게이트 트랜지스터는 실시형태 1에 기재된 보텀 게이트 트랜지스터와 교체될 수 있다. 또는, 실시형태 1에 기재된 트랜지스터는 여기서 기재한 톱 게이트 트랜지스터와 교체될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치에는, 화소에 능동 소자가 포함되는 액티브 매트릭스 방식 또는 화소에 능동 소자가 포함되지 않는 패시브 매트릭스 방식을 사용할 수 있다.
액티브 매트릭스 방식에서는 능동 소자(비선형 소자)로서 트랜지스터뿐만 아니라 다양한 능동 소자(비선형 소자)를 사용할 수 있다. 예를 들어, MIM(metal insulator metal) 또는 TFD(thin film diode)를 사용할 수 있다. 이와 같은 소자는 제작 단계 수가 적기 때문에 제작 비용이 저감될 수 있거나 또는 수율이 향상될 수 있다. 또한, 소자의 크기가 작기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어 저소비 전력화 또는 고휘도로 이어진다.
액티브 매트릭스 방식 외의 방식으로서, 능동 소자(비선형 소자)를 사용하지 않는 패시브 매트릭스 방식을 사용하여도 좋다. 능동 소자(비선형 소자)를 사용하지 않기 때문에 제작 단계 수가 적어, 제작 비용이 저감될 수 있거나 또는 수율이 향상될 수 있다. 또한, 능동 소자(비선형 소자)를 사용하지 않기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어 저소비 전력화 또는 고휘도로 이어진다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 발광 장치의 구조예에 대하여 설명한다.
[표시 장치의 구조예]
도 14의 (A)~(C)는 발광 소자로서 유기 EL 소자를 포함하는 플렉시블 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 14의 (A)는 발광 장치(400)의 상면 개략도이다. 도 14의 (B)는 도 14의 (A)에서의 선 X1-Y1을 따른 단면 개략도이다. 도 14의 (A) 및 (B)는 배면 발광의 발광 장치를 도시한 것이다.
도 14의 (B)에 도시된 바와 같이, 발광 장치(400)는 제 2 기판(419), 접착층(422), 제 2 버퍼층(424), 도전층(406), 도전층(416), 절연층(405), 발광 소자(450)(제 1 전극(401), EL층(402), 및 제 2 전극(403)), 실링층(407), 균열 억제층(410), 버퍼층(420), 및 제 1 기판(428)을 포함한다. 제 1 전극(401), 제 2 버퍼층(424), 접착층(422), 및 제 2 기판(419)은 가시광을 투과시킨다. 제 1 기판(428) 및 제 2 기판(419)은 플렉시블 기판인 것이 바람직하다.
균열 억제층(410)은 버퍼층(420)과 접촉되도록, 그리고 발광 소자(450)를 둘러싸도록 제공된다. 이와 같이 균열 억제층(410)을 발광 소자(450)에서 충분히 떨어지도록 제공하면, 버퍼층(420)의 단부에 생긴 균열이 진행되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의하여 발광 소자(450)에 수분 등 불순물이 들어가는 것을 저감하여, 신뢰성이 높은 발광 장치(400)를 제공할 수 있다.
발광 소자(450)는 접착층(422) 및 제 2 버퍼층(424)을 개재하여 제 2 기판(419) 위에 제공되어 있다. 발광 소자(450)는 제 2 기판(419), 실링층(407), 및 제 1 기판(428)에 의하여 밀봉되어 있다. 발광 소자(450)는 제 1 전극(401), 제 1 전극(401) 위의 EL층(402), 및 EL층(402) 위의 제 2 전극(403)을 포함한다. 제 2 전극(403)은 가시광을 반사하는 것이 바람직하다.
제 1 전극(401), 도전층(406), 및 도전층(416)의 단부는 절연층(405)으로 덮여 있다. 도전층(406)은 제 1 전극(401)에 전기적으로 접속되고, 도전층(416)은 제 2 전극(403)에 전기적으로 접속되어 있다. 제 1 전극(401)을 개재하여 절연층(405)으로 덮여 있는 도전층(406)은 제 1 전극(401)에 접속되어 있기 때문에 보조 배선으로서 기능한다. EL 소자의 전극이 보조 배선을 포함하면, 전극의 전기적인 저항으로 인한 전압 강하를 억제할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 도전층(406)은 제 1 전극(401) 위에 제공되어도 좋다. 또한, 예를 들어 절연층(405) 위에, 제 2 전극(403)에 전기적으로 접속되는 보조 배선을 제공하여도 좋다.
발광 장치의 추출 효율을 높이기 위하여, 발광 소자(450)로부터 방출되는 광이 추출되는 측에 광 추출 구조를 제공하는 것이 바람직하다. 도 14의 (B)는 발광 소자(450)로부터 방출되는 광이 추출되는 제 2 기판(419)이 광 추출 구조로서도 기능하는 예를 도시한 것이다. 또한, 제 2 기판(419)과 중첩되도록, 터치 센서, 또는 광을 확산시키는 기능을 가지는 시트 등의 광 추출 구조를 제공하여도 좋다. 또한, 편광판 또는 위상차판을 제공하여도 좋다. 도 14의 (C)는 제 2 기판(419)과 중첩되도록 확산판(411) 및 터치 센서(413)를 제공하는 경우를 도시한 것이다.
본 실시형태의 적어도 일부는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치 또는 표시 장치를 포함할 수 있는 전자 기기 및 조명 장치에 대하여 도 15의 (A)~(C), 도 16의 (A)~(I), 그리고 도 17의 (A)~(C)를 참조하여 설명한다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 구부릴 수 있는 표시면을 가진다. 이러한 표시 장치의 예에는 텔레비전 수상기(텔레비전 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 컴퓨터의 모니터, 디지털 카메라 또는 디지털 비디오 카메라 등의 카메라, 디지털 액자, 휴대 전화기(휴대 전화 또는 휴대 전화 장치라고도 함), 휴대 게임기, 휴대 정보 단말, 오디오 재생기, 및 파친코기 등의 대형 게임기가 포함된다.
또한, 조명 장치 또는 표시 장치는 집 또는 빌딩의 만곡된 내벽/외벽, 또는 자동차의 만곡된 내장/외장을 따라 제공될 수 있다.
도 15의 (A)는 휴대 전화의 예를 도시한 것이다. 휴대 전화(7100)는 하우징(7101)에 포함된 표시부(7102), 조작 버튼(7103), 외부 접속 포트(7104), 스피커(7105), 마이크로폰(7106), 및 카메라(7107) 등을 포함한다. 또한, 휴대 전화(7100)는 표시부(7102)에 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용하여 제작된다.
도 15의 (A)에 도시된 휴대 전화(7100)의 표시부(7102)를 손가락 등으로 터치하면 휴대 전화(7100)에 데이터를 입력할 수 있다. 또한, 전화를 걸거나 문자를 입력하는 등의 조작은 표시부(7102)를 손가락 등으로 터치함으로써 행할 수 있다. 예를 들어, 표시부(7102)에 표시된 아이콘(7108)을 터치하여 애플리케이션을 기동할 수 있다.
조작 버튼(7103)으로 전원의 온 또는 오프를 전환할 수 있다. 또한, 예를 들어 메일 작성 화면에서 메인 메뉴 화면으로, 표시부(7102)에 표시되는 다양한 화상을 전환할 수 있다.
여기서 표시부(7102)는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 포함한다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 휴대 전화를 제공할 수 있다.
도 15의 (B)는 손목 밴드형 표시 장치의 예이다. 휴대 표시 장치(7200)는 하우징(7201), 표시부(7202), 조작 버튼(7203), 및 송수신 장치(7204)를 포함한다.
휴대 표시 장치(7200)는 송수신 장치(7204)로 영상 신호를 수신할 수 있고 수신한 영상을 표시부(7202)에 표시할 수 있다. 또한, 송수신 장치(7204)에 의하여 휴대 표시 장치(7200)는 오디오 신호를 다른 수신 장치로 송신할 수 있다.
조작 버튼(7203)으로 전원의 온/오프, 표시되는 영상의 전환, 및 음량의 조절 등을 행할 수 있다.
여기서 표시부(7202)는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 포함한다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 휴대 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 15의 (C)는 손목시계형 휴대 정보 단말의 예를 도시한 것이다. 휴대 정보 단말(7300)은 하우징(7301), 표시부(7302), 밴드(7303), 버클(7304), 조작 버튼(7305), 및 입출력 단자(7306) 등을 포함한다.
휴대 정보 단말(7300)은 휴대 전화 통화, 이메일, 문서의 열람 및 편집, 음악 재생, 인터넷 통신, 및 컴퓨터 게임 등의 다양한 애플리케이션을 실행할 수 있다.
표시부(7302)의 표시면은 구부러져 있고, 구부러진 표시면에 화상이 표시될 수 있다. 또한, 표시부(7302)는 터치 센서를 포함하고, 손가락 또는 스타일러스 등으로 화면을 터치함으로써 조작을 행할 수 있다. 예를 들어, 표시부(7302)에 표시된 아이콘(7307)을 터치함으로써 애플리케이션을 기동할 수 있다.
조작 버튼(7305)으로 시각의 설정, 전원의 온/오프, 무선 통신의 온/오프, 매너 모드의 설정 및 해제, 및 절전 모드의 설정 및 해제 등의 다양한 기능을 행할 수 있다. 예를 들어, 조작 버튼(7305)의 기능은 휴대 정보 단말(7300)에 설치된 오퍼레이션 시스템을 설정함으로써 자유로이 설정될 수 있다.
휴대 정보 단말(7300)은 기존 통신 규격에 따른 통신 방법인 근거리 무선 통신을 채용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어 휴대 정보 단말(7300)과 무선 통신이 가능한 헤드셋 간에서 상호 통신이 행해질 수 있어, 핸즈프리 통화가 가능해진다.
또한, 휴대 정보 단말(7300)은 입출력 단자(7306)를 포함하고, 커넥터를 통하여 데이터가 다른 정보 단말에 직접 송신, 및 다른 정보 단말로부터 직접 수신될 수 있다. 입출력 단자(7306)를 통한 충전도 가능하다. 또한, 충전 동작은 입출력 단자(7306)를 사용하지 않고 무선 급전에 의하여 행해져도 좋다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 휴대 정보 단말(7300)의 표시부(7302)에 사용될 수 있다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 휴대 정보 단말을 제공할 수 있다.
도 16의 (A)~(C)는 접을 수 있는 휴대 정보 단말(7410)을 도시한 것이다. 도 16의 (A)는 펼친 휴대 정보 단말(7410)을 도시한 것이다. 도 16의 (B)는 펼치고 있는 또는 접고 있는 휴대 정보 단말(7410)을 도시한 것이다. 도 16의 (C)는 접은 휴대 정보 단말(7410)을 도시한 것이다. 휴대 정보 단말(7410)은 접었을 때 휴대성이 높다. 휴대 정보 단말(7410)은 펼쳤을 때 이음매가 없는 큰 표시 영역 때문에 열람성이 높다(highly browsable).
표시 패널(7412)은 힌지(7413)로 연결된 3개의 하우징(7415)에 의하여 지지된다. 힌지(7413)를 사용하여 2개의 하우징(7415) 사이의 접속 부분에서 휴대 정보 단말(7410)을 접음으로써, 휴대 정보 단말(7410)을 펼친 상태로부터 접은 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다. 본 발명의 일 형태를 채용하여 제작된 표시 장치를 표시 패널(7412)에 사용할 수 있다. 예를 들어, 곡률 반경 1mm 이상 150mm 이하로 구부러질 수 있는 표시 장치를 사용할 수 있다.
도 16의 (D) 및 (E)는 각각 접을 수 있는 휴대 정보 단말(7420)을 도시한 것이다. 도 16의 (D)는 표시부(7422)가 바깥쪽이 되도록 접은 휴대 정보 단말(7420)을 도시한 것이다. 도 16의 (E)는 표시부(7422)가 안쪽이 되도록 접은 휴대 정보 단말(7420)을 도시한 것이다. 휴대 정보 단말(7420)을 사용하지 않을 때, 비표시부(7425)가 바깥쪽을 향하도록 휴대 정보 단말(7420)을 접음으로써, 표시부(7422)가 더러워지거나 또는 대미지를 받는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 일 형태를 채용하여 형성된 표시 장치를 표시부(7422)에 사용할 수 있다.
도 16의 (F)는 휴대 정보 단말(7430)의 외형을 도시한 사시도이다. 도 16의 (G)는 휴대 정보 단말(7430)의 상면도이다. 도 16의 (H)는 휴대 정보 단말(7440)의 외형을 도시한 사시도이다.
휴대 정보 단말들(7430 및 7440)은 각각 예를 들어 전화기, 노트북, 정보 열람 시스템 중 하나 이상으로서 기능한다. 구체적으로는, 휴대 정보 단말들(7430 및 7440)을 각각 스마트폰으로서 사용할 수 있다.
휴대 정보 단말(7430 및 7440)은 그 복수의 면에 문자 및 화상 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 3개의 조작 버튼(7439)을 한 면에 표시할 수 있다(도 16의 (F) 및 (H)). 또한, 파선의 직사각형으로 나타내어진 정보(7437)를 다른 면에 표시할 수 있다(도 16의 (G) 및 (H)). 정보(7437)의 예에는, SNS(social networking service)로부터의 알림, 이메일 수신 또는 전화의 착신을 나타내는 표시, 이메일 등의 제목, 이메일 등의 송신자, 날짜, 시각, 배터리의 잔량, 및 안테나의 수신 강도가 포함된다. 또는, 정보(7437) 대신에, 조작 버튼(7439) 또는 아이콘 등을 표시하여도 좋다. 도 16의 (F) 및 (G)에는 윗부분에 정보(7437)가 표시되는 예를 도시하였지만, 본 발명의 일 실시형태는 이에 한정되지 않는다. 도 16의 (H)에 도시된 휴대 정보 단말(7440)과 같이 예를 들어, 옆에 정보가 표시되어도 좋다.
예를 들어, 휴대 정보 단말(7430)의 사용자는 자신의 옷의 가슴 포켓에 휴대 정보 단말(7430)을 넣은 상태로 표시(여기서는, 정보(7437))를 볼 수 있다.
구체적으로는, 착신 전화의 발신자의 전화 번호 또는 이름 등을 휴대 정보 단말(7430) 위에서 볼 수 있는 위치에 표시한다. 이로써, 사용자는 휴대 정보 단말(7430)을 포켓에서 꺼내지 않고 표시를 보고 전화를 받을지 여부를 결정할 수 있다.
휴대 정보 단말(7430)의 하우징(7435) 및 휴대 정보 단말(7440)의 하우징(7436) 각각에 탑재되는 표시부(7433)에 본 발명의 일 형태를 채용하여 제작된 표시 장치를 사용할 수 있다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 휴대 정보 단말을 제공할 수 있다.
도 16의 (I)에 도시된 휴대 정보 단말(7450)과 같이, 3개 이상의 면에 데이터를 표시하여도 좋다. 여기서는, 데이터(7455), 데이터(7456), 및 데이터(7457)가 상이한 면에 표시되어 있다.
본 발명의 일 형태를 채용하여 제작된 표시 장치는 휴대 정보 단말(7450)의 하우징(7451)에 탑재되는 표시부(7458)에 사용될 수 있다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 휴대 정보 단말을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 본 실시형태에 기재된 전자 기기의 표시부들 중 어느 것에 사용될 수 있다. 따라서, 구부림으로 인한 불량이 적고 만곡된 표시면을 가지며 신뢰성이 높은 전자 기기를 실현할 수 있다.
도 17의 (A)~(C)는 조명 장치의 예를 도시한 것이다. 조명 장치들(8000, 8010, 및 8020)은 각각 조작 스위치(8003)가 제공된 스테이지(8001), 및 스테이지(8001)에 의하여 지지되는 발광부를 포함한다.
도 17의 (A)에 도시된 조명 장치(8000)는 물결형의 발광면을 가지는 발광부(8002)를 포함하기 때문에, 디자인이 좋다.
도 17의 (B)에 도시된 조명 장치(8010)에 포함되는 발광부(8012)는 볼록하게 만곡된 2개의 발광부가 대칭적으로 배치되어 있다. 그러므로, 조명 장치(8010)로부터 모든 방향으로 광이 방사된다.
도 17의 (C)에 도시된 조명 장치(8020)는 오목하게 만곡된 발광부(8022)를 포함한다. 이는, 발광부(8022)로부터 방출되는 광이 조명 장치(8020) 앞으로 모아지기 때문에 특정한 범위를 비추는 데에 적합하다.
조명 장치들(8000, 8010, 및 8020) 각각에 포함되는 발광부는 플렉시블하기 때문에, 발광부의 발광면을 용도에 따라 자유로이 구부릴 수 있도록, 플라스틱 부재 또는 가동(可動) 프레임 등에 발광부를 고정하여도 좋다.
여기서, 발광부들(8002, 8012, 및 8022)은 각각 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치를 포함한다. 그러므로 만곡된 표시부를 가지는 신뢰성이 높은 조명 장치를 제공할 수 있다.
본 실시형태는 본 명세서에 기재된 다른 실시형태 및 실시예와 적절히 조합하여 실시될 수 있다.
또한, 하나의 실시형태에 기재된 내용(또는 그 내용의 일부라도 좋음)은 그 실시형태에 기재된 다른 내용, 및/또는 하나 이상의 다른 실시형태에 기재된 내용(또는 그 내용의 일부라도 좋음)에 적용, 조합, 또는 치환될 수 있다.
또한 각 실시형태에서, 그 실시형태에 기재된 내용은 다양한 도면을 참조하여 설명된 내용, 또는 본 명세서에 기재된 문장으로 기재된 내용이다.
또한, 하나의 실시형태에서 도시된 도면(또는 그 도면의 일부라도 좋음)을 그 도면의 다른 부분, 그 실시형태에서 도시된 다른 도면(또는 그 다른 도면의 일부라도 좋음), 및/또는 하나 이상의 다른 실시형태에서 도시된 도면(또는 그 도면의 일부라도 좋음)과 조합함으로써 더 많은 도면을 형성할 수 있다.
또한, 명세서에 있어서 어느 도면 또는 문장에도 특정되지 않은 내용은, 본 발명의 일 형태에서 제외될 수 있다. 또는, 상한 및 하한의 값으로 한정되는 어떤 값의 범위가 기재되어 있는 경우, 그 범위의 일부를 적절히 좁히거나 또는 그 범위의 일부를 삭제함으로써 그 범위의 일부를 제외한 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 이와 같이, 예를 들어 종래 기술이 제외되도록, 본 발명의 일 형태의 기술적 범위를 특정할 수 있다.
구체적인 예로서는, 제 1 트랜지스터~제 5 트랜지스터를 포함하는 회로의 도면이 도시되어 있다. 이 경우, 그 발명에서 그 회로가 제 6 트랜지스터를 포함하지 않음을 명시할 수 있다. 그 발명에서 그 회로가 커패시터를 포함하지 않음을 명시할 수 있다. 그 발명에서 그 회로가 특정의 접속 구조를 가지는 제 6 트랜지스터를 포함하지 않음을 명시할 수 있다. 그 발명에서 그 회로가 특정의 접속 구조를 가지는 커패시터를 포함하지 않음을 명시할 수 있다. 예를 들어, 그 발명에 게이트가 제 3 트랜지스터의 게이트에 접속된 제 6 트랜지스터가 포함되지 않음을 명시할 수 있다. 예를 들어 그 발명에 제 1 전극이 제 3 트랜지스터의 게이트에 접속된 커패시터가 포함되지 않음을 명시할 수 있다.
다른 구체적인 예로서, "어떤 전압은 3V 이상 10V 이하인 것이 바람직하다"라는 어떤 값에 관한 기재를 든다. 이 경우, 예를 들어 그 전압이 -2V 이상 1V 이하인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어, 그 전압이 13V 이상인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 또한, 예를 들어 그 발명에서 그 전압이 5V 이상 8V 이하임을 명시할 수 있다. 예를 들어, 그 발명에서 그 전압이 약 9V임을 명시할 수 있다. 예를 들어 그 발명에서 그 전압이 3V 이상 10V 이하이지만 9V가 아님을 명시할 수 있다. 또한, "어떤 값이 어떤 범위 내인 것이 바람직하다" 또는 "어떤 값이 어떤 조건을 만족시키는 것이 바람직하다"라는 기재가 있더라도, 그 값은 그 기재에 한정되지 않는다. 바꿔 말하면, "바람직하다" 또는 "바람직하게는" 등의 용어를 포함하는 값에 관한 기재는 반드시 그 값을 한정하지는 않는다.
다른 구체적인 예로서, "어떤 전압은 10V인 것이 바람직하다"라는 기재를 든다. 이 경우, 예를 들어 그 전압이 -2V 이상 1V 이하인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어, 그 전압이 13V 이상인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다.
다른 구체적인 예로서, "어떤 막은, 절연막이다"라는 기재를 들어 재료의 성질을 설명한다. 이 경우, 예를 들어 그 절연막이 유기 절연막인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어 그 절연막이 무기 절연막인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어 그 절연막이 도전막인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어 그 절연막이 반도체막인 경우를 발명의 일 형태에서 제외함을 명시할 수 있다.
다른 구체적인 예로서, "A막과 B막 사이에 어떤 막이 제공되어 있다"라는 적층 구조에 관한 기재를 든다. 이 경우에는 예를 들어, 그 막이 4층 이상의 적층막인 경우를 그 발명에서 제외함을 명시할 수 있다. 예를 들어, A막과 그 막 사이에 도전막이 제공되어 있는 경우를 그 발명에서 제외함을 명시할 수 있다.
또한, 다양한 사람들이 본 명세서 등에 기재된 발명의 일 형태를 실시할 수 있다. 그러나, 발명의 실시에는 다른 사람들이 관여할 수 있다. 예를 들어, 송수신 시스템의 경우, 다음 경우가 있을 수 있다: A사가 송신 장치를 제조 및 판매하고, B사가 수신 장치를 제조 및 판매한다. 다른 예로서는, 트랜지스터 및 발광 소자를 포함하는 발광 장치의 경우, 다음 경우가 있을 수 있다: A사가 트랜지스터를 포함하는 반도체 장치를 제조 및 판매하고, B사가 이 반도체 장치를 구매하고 이 반도체 장치에 발광 소자를 제공하고, 발광 장치를 완성시킨다.
이러한 경우, A사 및 B사 각각에 대하여, 특허 침해를 주장할 수 있도록 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 바꿔 말하면, A사만이 하나의 실시형태를 실시하도록 발명의 일 형태를 구성할 수 있고, B사만이 다른 하나의 실시형태를 실시하도록 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. A사 또는 B사에 대하여 특허 침해 소송을 제기할 수 있는 발명의 일 형태는 명확하고, 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 간주할 수 있다. 예를 들어, 송수신 시스템의 경우, 본 명세서 등이 송신 장치를 단독으로 사용하는 경우 또는 수신 장치를 단독으로 사용하는 경우의 기재를 포함하지 않더라도, 송신 장치만으로 발명의 일 형태를 구성할 수 있고, 수신 장치만으로 발명의 다른 일 형태를 구성할 수 있다. 발명의 이들 실시형태는 명확하고, 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 간주할 수 있다. 다른 예는 다음과 같다: 트랜지스터 및 발광 소자를 포함하는 발광 장치의 경우, 본 명세서 등이 트랜지스터를 포함하는 반도체 장치를 단독으로 사용하는 경우 또는 발광 소자를 포함하는 발광 장치를 단독으로 사용하는 경우의 기재를 포함하지 않더라도, 트랜지스터를 포함하는 반도체 장치만으로 발명의 일 형태를 구성할 수 있고, 발광 소자를 포함하는 발광 장치만으로 발명의 다른 일 형태를 구성할 수 있다. 발명의 이들 실시형태는 명확하고, 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 간주할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 능동 소자(예를 들어 트랜지스터 또는 다이오드) 또는 수동 소자(예를 들어 커패시터 또는 레지스터) 등의 모든 단자가 접속되는 부분이 명시되지 않더라도, 당업자에게는 발명의 일 형태를 구성하는 것이 가능할 수 있다. 바꿔 말하면, 접속 부분이 명시되지 않더라도 발명의 일 형태가 명확할 수 있다. 또한 본 명세서 등에 접속 부분이 개시되어 있는 경우, 접속 부분이 명시되지 않은 발명의 일 형태가 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 판단할 수 있는 경우가 있다. 특히, 단자가 접속되는 부분의 수는 복수일 수 있고, 단자가 접속되는 부분을 반드시 명시할 필요는 없다. 그러므로, 능동 소자(예를 들어 트랜지스터 또는 다이오드) 또는 수동 소자(예를 들어 커패시터 또는 레지스터) 등의 일부의 단자가 접속되는 부분만을 명시함으로써 발명의 일 형태를 구성하는 것이 가능할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 적어도 회로의 접속 부분이 명시되어 있으면 당업자에게는 발명을 특정하는 것이 가능할 수 있다. 또는, 적어도 회로의 기능이 명시되어 있으면 당업자에게는 발명을 특정하는 것이 가능할 수 있다. 바꿔 말하면, 회로의 기능이 명시되어 있으면 발명의 일 형태는 명확할 수 있다. 또한, 기능이 명시된 발명의 일 형태가 본 명세서 등에 개시되어 있는 것으로 판단할 수 있다. 그러므로, 회로의 접속 부분이 명시되어 있으면, 기능이 명시되지 않더라도 발명의 일 형태로서 회로가 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 또는, 회로의 기능이 명시되어 있으면, 접속 부분이 명시되지 않더라도 발명의 일 형태로서 회로가 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 하나의 실시형태에 기재된 도면 또는 문장에 있어서 그 도면 또는 문장의 일부를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그러므로, 어떤 부분에 관한 도면 또는 문장이 기재되어 있는 경우, 그 도면 또는 문장의 일부를 추출한 내용도 발명의 일 형태로서 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그 발명의 실시형태는 명확하다. 그러므로 예를 들어, 하나 이상의 능동 소자(예를 들어 트랜지스터 또는 다이오드), 배선, 수동 소자(예를 들어 커패시터 또는 레지스터), 도전층, 절연층, 반도체층, 유기 재료, 무기 재료, 부품, 장치, 동작 방법, 또는 제작 방법 등이 기재된 도면 또는 문장에서, 그 도면 또는 문장의 일부를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 예를 들어, N개의 회로 소자(예를 들어 트랜지스터 또는 커패시터; N은 정수)가 제공된 회로도에서, M개의 회로 소자(예를 들어 트랜지스터 또는 커패시터; M은 정수이며 M<N)를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 다른 예로서는, N개의 층(N은 정수)이 제공된 단면도에서 M개의 층(M은 정수이며 M<N)을 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 다른 예로서는, N개의 요소(N은 정수)가 제공된 흐름도에서 M개의 요소(M은 정수이며 M<N)를 추출하여 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 다른 예로서는, "A는 B, C, D, E, 또는 F를 포함한다"라는 문장에서 일부의 어떤 요소를 추출하여, 예를 들어 "A는 B 및 E를 포함한다", "A는 E 및 F를 포함한다", "A는 C, E, 및 F를 포함한다", 또는 "A는 B, C, D, 및 E를 포함한다"라고 발명의 일 형태를 구성할 수 있다.
또한, 본 명세서 등에서 하나의 실시형태에 기재된 도면 또는 문장에 적어도 하나의 구체적인 예가 기재되어 있는 경우, 그 구체적인 예의 상위 개념을 도출 가능한 것은 당업자에게는 용이하게 이해된다. 그러므로, 하나의 실시형태에 기재된 도면 또는 문장에서 적어도 하나의 구체적인 예가 기재되어 있는 경우, 그 구체적인 예의 상위 개념이 발명의 일 형태로서 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그 발명의 실시형태는 명확하다.
또한, 본 명세서 등에서 적어도 도면에 기재된 내용(도면의 일부라도 좋음)은 발명의 일 형태로서 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그러므로, 어떤 내용이 도면에 기재되어 있으면, 그 내용이 문장으로 기재되지 않더라도 그 내용은 발명의 일 형태로서 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 도면에서 추출한 도면의 일부는 발명의 일 형태로서 개시되어 있고, 발명의 일 형태를 구성할 수 있다. 그 발명의 실시형태는 명확하다.
(실시예)
본 실시예에서는, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 제작하고 고온 고습 환경하에서 신뢰성 테스트를 행하였다. 결과를 아래에서 설명한다.
본 실시예에서는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치인 샘플 a, 비교예의 표시 장치인 샘플 b를 제작하였다.
또한, 본 실시예에서의 샘플은 실시형태 1에 나타낸 방법에 의하여 제작되었다.
[샘플의 제작]
샘플 a 및 비교 샘플 b에 사용한 재료에 대하여 도 9를 참조하여 설명한다.
제 1 기판(121) 및 제 2 기판(101)으로서 두께 약 20μm의 플라스틱막을 사용하였다.
접착층(125 및 131) 및 실링층(153)에 2성분형 에폭시 수지를 사용하였다.
버퍼층(120) 및 제 2 버퍼층(132)은 각각, 두께 약 600nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 약 200nm의 질화 실리콘막, 두께 약 200nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 약 140nm의 질화 산화 실리콘막, 및 두께 약 100nm의 산화 질화 실리콘막의 적층막을 사용하여 형성하였다.
샘플 a에만, 두께 약 100nm의 타이타늄막을 사용하여 균열 억제층(122)을 형성하였고, 두께 약 2.0μm의 아크릴 수지막을 사용하여 커버층(123)을 형성하였다.
두께 약 400nm의 질화 실리콘막과 두께 약 50nm의 산화 질화 실리콘막의 적층막을 사용하여 절연층(134)을 형성하였다. 두께 약 450nm의 산화 질화 실리콘막과 두께 약 100nm의 질화 실리콘막의 적층막을 사용하여 절연층(141)을 형성하였다. 두께 약 2.0μm의 아크릴 수지막을 절연층(142)으로서 사용하였다. 두께 약 1.0μm의 폴리이미드 수지막을 절연층(144)으로서 사용하였다.
[균열의 관찰]
샘플 a 및 비교 샘플 b에 신뢰성 테스트를 행하였다; 그리고, 균열 억제 영역과 그 부근을 광학 현미경으로 관찰하였다. 신뢰성 테스트에서는 샘플 a 및 비교 샘플 b를 고온 고습 환경(온도: 65℃ 및 습도: 90%)에서 유지하였다.
도 18의 (A) 및 도 19의 (A)는 광학 현미경 사진을 나타낸 것이다. 도 18의 (B) 및 도 19의 (B)는 각각 선 X2-Y2 및 X3-Y3을 따른 단면 개략도이다.
도 18의 (A)는 고온 고습 환경에서 약 600시간 유지한 샘플 a의 광학 현미경 사진이다. 현미경 사진에서, 위에서 아래로 균열이 생겼지만, 균열의 진행이 균열 억제 영역(110) 앞에서 멈춘다.
도 19의 (A)는 고온 고습 환경에서 약 600시간 유지한 샘플 b의 광학 현미경 사진이다. 현미경 사진의 왼쪽으로부터 균열이 생겨, 주사선 구동 회로부로 진행되어 있다.
절연층(142)의 재료만이 비교 샘플 b와는 다른 또 하나의 샘플을 제작하고 그 단면을 관찰하였다. 그러면, 버퍼층(120)에 균열이 발견되었다(도 20). 이 샘플의 절연층(142)은 두께 약 2.0μm의 폴리이미드 수지막을 사용하여 형성하였다. 상술한 결과는, 버퍼층(120)과 접촉하도록 균열 억제 영역(110)을 제공함으로써 버퍼층(120)에 생긴 균열의 진행을 억지할 수 있는 것을 나타낸다.
그 결과, 표시 장치의 외측 가장자리의 균열 억제층이 균열의 진행을 방지하는 데 효과적인 것을 알았다.
본 출원은 2014년 3월 6일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-043742의 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.
100: 표시 장치, 101: 기판, 102: 표시부, 103: 신호선 구동 회로, 104: 주사선 구동 회로, 105: 외부 접속 단자, 110: 균열 억제 영역, 111: 트랜지스터, 112: 트랜지스터, 113: 트랜지스터, 114: 발광 소자, 115: 균열 억제 영역, 120: 버퍼층, 120a: 버퍼층, 120b: 버퍼층, 121: 기판, 122: 균열 억제층, 123: 커버층, 124: 마커, 125: 접착층, 126: 블랙 매트릭스, 127: 컬러 필터, 128: 유기 수지층, 131: 접착층, 132: 버퍼층, 133: 게이트 전극, 134: 절연층, 135: 반도체층, 136: 전극, 137: 균열 억제층, 138: 유기 수지층, 141: 절연층, 142: 절연층, 143: 전극, 144: 절연층, 145: 절연층, 151: EL층, 152: 전극, 153: 실링층, 154: 실란트, 155: FPC, 156: 커넥터, 161: 지지 기판, 162: 분리층, 163: 지지 기판, 164: 분리층, 200: 발광 모듈, 201: 터치 센서, 210: 균열 억제 영역, 220: 버퍼층, 221: 기판, 222: 균열 억제층, 225: 접착층, 231: 배선, 232: 배선, 233: 절연층, 234: 전극, 235: 전극, 236: 절연층, 255: 커넥터, 256: FPC, 300: 표시 장치, 311: 트랜지스터, 312: 트랜지스터, 314: 액정 소자, 327: 컬러 필터, 333: 게이트 전극, 334: 절연층, 335: 반도체층, 336: 전극, 338: 절연층, 339: 절연층, 343: 전극, 352: 전극, 353: 액정, 400: 발광 장치, 401: 전극, 402: EL층, 403: 전극, 405: 절연층, 406: 도전층, 407: 실링층, 410: 균열 억제층, 411: 확산판, 413: 터치 센서, 416: 도전층, 419: 기판, 420: 버퍼층, 422: 접착층, 424: 버퍼층, 428: 기판, 450: 발광 소자, 7100: 휴대 전화, 7101: 하우징, 7102: 표시부, 7103: 조작 버튼, 7104: 외부 접속 포트, 7105: 스피커, 7106: 마이크로폰, 7107: 카메라, 7108: 아이콘, 7200: 휴대 표시 장치, 7201: 하우징, 7202: 표시부, 7203: 조작 버튼, 7204: 송수신 장치, 7300: 휴대 정보 단말, 7301: 하우징, 7302: 표시부, 7303: 밴드, 7304: 버클, 7305: 조작 버튼, 7306: 입출력 단자, 7307: 아이콘, 7410: 휴대 정보 단말, 7412: 표시 패널, 7413: 힌지, 7415: 하우징, 7420: 휴대 정보 단말, 7422: 표시부, 7425: 비표시부, 7430: 휴대 정보 단말, 7433: 표시부, 7435: 하우징, 7436: 하우징, 7437: 정보, 7439: 조작 버튼, 7440: 휴대 정보 단말, 7450: 휴대 정보 단말, 7451: 하우징, 7455: 데이터, 7456: 데이터, 7457: 데이터, 7458: 표시부, 8000: 조명 장치, 8001: 스테이지, 8002: 발광부, 8003: 조작 스위치, 8010: 조명 장치, 8012: 발광부, 8020: 조명 장치, 및 8022: 발광부.
Claims (18)
- 제 1 플렉시블 기판, 제 2 플렉시블 기판, 제 1 버퍼층, 제 1 균열 억제층, 발광 소자, 및 실란트를 포함하는 발광 장치에 있어서,
상기 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면은 상기 제 2 플렉시블 기판의 제 2 면과 마주보고,
상기 제 1 플렉시블 기판은 상기 실란트를 개재하여 상기 제 2 플렉시블 기판에 접착되고,
상기 제 1 버퍼층 및 상기 제 1 균열 억제층은 상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면 위에 제공되고,
상기 실란트는 상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면의 외주 영역에 제공되고,
상기 제 1 균열 억제층은 상기 실란트 외측에 제공되고,
상기 제 1 균열 억제층의 두께는 상기 실란트의 두께보다 얇고,
상기 제 1 버퍼층은 상기 제 1 균열 억제층과 중첩되고,
상기 발광 소자는 상기 제 2 플렉시블 기판의 상기 제 2 면 위에 제공되는, 발광 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 버퍼층은 무기 재료를 포함하고,
상기 발광 소자는 발광성 유기 화합물을 포함하고,
상기 제 1 균열 억제층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하는, 발광 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 플렉시블 기판과 상기 제 1 버퍼층 사이에 제 1 접착층이 제공되고,
상기 제 2 플렉시블 기판과 상기 발광 소자 사이에 제 2 접착층 및 제 2 버퍼층이 제공되는, 발광 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면 위에 제공된 층을 더 포함하고,
상기 층은 마커로 기능하며, 상기 제 1 균열 억제층과 동일한 재료를 포함하는, 발광 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면 위에 제공된 차광층을 더 포함하고,
상기 차광층은 상기 발광 소자로부터의 광을 차단하는 기능을 가지며, 상기 제 1 균열 억제층과 동일한 재료를 포함하는, 발광 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면 위에 제공된 커버층을 더 포함하고,
상기 커버층은 상기 제 1 균열 억제층을 덮는 부분을 포함하고,
상기 커버층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하며, 상기 제 1 면에 수직인 방향으로부터 볼 때 상기 실란트와 상기 제 1 플렉시블 기판의 단부 사이에 위치하는, 발광 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 플렉시블 기판의 상기 제 2 면 위에 제 2 균열 억제층이 제공되고,
상기 제 2 균열 억제층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하며, 상기 제 1 면에 수직인 방향으로부터 볼 때 상기 실란트와 상기 제 1 플렉시블 기판의 단부 사이에 위치하는, 발광 장치. - 제 1 항에 따른 발광 장치의 상기 제 1 플렉시블 기판의 제 3 면 또는 상기 제 2 플렉시블 기판의 제 4 면 위에 터치 센서를 포함하는 발광 모듈에 있어서,
상기 제 3 면은 상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면과는 반대쪽 면이고, 상기 제 4 면은 상기 제 2 플렉시블 기판의 상기 제 2 면과는 반대쪽 면인, 발광 모듈. - 발광 장치에 있어서:
제 1 플렉시블 기판;
제 2 플렉시블 기판;
트랜지스터;
제 1 버퍼층;
제 1 균열 억제층;
제 2 균열 억제층; 및
상기 트랜지스터에 전기적으로 접속된 발광 소자를 포함하고,
상기 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면은 상기 제 2 플렉시블 기판의 제 2 면과 마주보고,
상기 트랜지스터는 상기 발광 소자와 상기 제 2 플렉시블 기판의 상기 제 2 면 사이에 있고,
상기 제 1 버퍼층은 상기 발광 소자와 상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면 사이에 있고,
상기 제 1 버퍼층은 접착층과 접촉하고, 상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면은 상기 접착층과 접촉하고,
상기 제 1 균열 억제층 및 상기 제 2 균열 억제층 각각은 상기 제 1 버퍼층과 직접 접촉하고,
상기 제 1 균열 억제층은 상기 제 1 면에 수직인 방향으로부터 볼 때 상기 발광 소자를 둘러싸고,
상기 제 2 균열 억제층은 상기 제 1 면에 수직인 상기 방향으로부터 볼 때 상기 발광 소자 및 상기 제 1 균열 억제층을 둘러싸는, 발광 장치. - 제 9 항에 있어서,
실란트를 더 포함하고,
상기 제 1 플렉시블 기판은 상기 실란트를 개재하여 상기 제 2 플렉시블 기판에 접착되고,
상기 실란트는 상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면의 외주 영역에 있고,
상기 제 1 균열 억제층은 상기 제 1 면에 수직인 상기 방향으로부터 볼 때 상기 실란트를 둘러싸는, 발광 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 균열 억제층은 폐곡선의 형상을 가지고,
상기 제 2 균열 억제층은 폐곡선의 형상을 가지는, 발광 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 버퍼층은 무기 재료를 포함하고,
상기 제 1 균열 억제층 및 상기 제 2 균열 억제층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하는, 발광 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면 위에 커버층을 더 포함하고,
상기 커버층은 상기 제 1 균열 억제층 및 상기 제 2 균열 억제층을 덮는 부분을 포함하고,
상기 커버층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하며, 상기 제 1 면에 수직인 상기 방향으로부터 볼 때 상기 실란트와 상기 제 1 플렉시블 기판의 단부 사이에 있는, 발광 장치. - 발광 장치에 있어서:
제 1 플렉시블 기판;
제 2 플렉시블 기판;
트랜지스터;
제 1 버퍼층;
제 1 균열 억제층;
FPC(flexible printed circuit); 및
상기 트랜지스터에 전기적으로 접속된 발광 소자를 포함하고,
상기 제 1 플렉시블 기판의 제 1 면은 상기 제 2 플렉시블 기판의 제 2 면과 마주보고,
상기 트랜지스터는 상기 발광 소자와 상기 제 2 플렉시블 기판의 상기 제 2 면 사이에 있고,
상기 제 1 버퍼층은 상기 발광 소자와 상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면 사이에 있고,
상기 제 1 버퍼층은 접착층과 접촉하고, 상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면은 상기 접착층과 접촉하고,
상기 제 1 균열 억제층은 상기 제 1 버퍼층과 직접 접촉하고,
상기 제 1 균열 억제층은 상기 제 1 면에 수직인 방향으로부터 볼 때 상기 발광 소자 및 상기 FPC의 일부를 둘러싸는, 발광 장치. - 제 14 항에 있어서,
실란트를 더 포함하고,
상기 제 1 플렉시블 기판은 상기 실란트를 개재하여 상기 제 2 플렉시블 기판에 접착되고,
상기 실란트는 상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면의 외주 영역에 있는, 발광 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 균열 억제층은 폐곡선의 형상을 가지는, 발광 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 버퍼층은 무기 재료를 포함하고,
상기 제 1 균열 억제층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하는, 발광 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 플렉시블 기판의 상기 제 1 면 위에 커버층을 더 포함하고,
상기 커버층은 상기 제 1 균열 억제층을 덮는 부분을 포함하고,
상기 커버층은 도전 재료 또는 수지 재료를 포함하며, 상기 제 1 면에 수직인 상기 방향으로부터 볼 때 상기 실란트와 상기 제 1 플렉시블 기판의 단부 사이에 있는, 발광 장치.
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